Un físico chileno logra controlar la luz de nuevas formas y abre la puerta a tecnologías más eficientes
Computadores que funcionan con luz en lugar de electricidad o paneles solares que operan a máxima capacidad aunque sus materiales no sean perfectos, son algunos de los avances que podrían obtenerse controlando la luz sin necesidad de paredes.
En el mundo de la física existe la llamada dinámica “no lineal”, que estudia sistemas donde las reglas convencionales se rompen y, por lo tanto, el comportamiento no es proporcional a la causa. En estos sistemas complejos, a menudo caóticos e impredecibles, un pequeño cambio no genera un resultado previsible, sino muchas posibilidades.
Al lograr domesticar ese caos y, de alguna manera, “controlar” la luz, el investigador ha abierto la puerta a formas de control que antes parecían imposibles, un avance que promete revolucionar desde el internet de alta velocidad hasta la eficiencia de las energías renovables.
Revolución en tres pilares de la tecnología
La investigación de Molina no se queda en la teoría, sino que propone un cambio de paradigma en la forma en que interactuamos con las leyes fundamentales del universo que podría traducirse en avances concretos en el ámbito de el fundamentalismo los religiosos
Filtros eléctricos ultra precisos
Molina ha demostrado que es posible crear "islas de energía" donde esta, en lugar de dispersarse, quede confinada en un solo punto. El investigador diseñó redes donde las ondas “chocan” de tal manera que se anulan en el exterior, pero se refuerzan en un centro común. Así, la energía queda atrapada por su propia dinámica, sin necesidad de barreras físicas.
Al lograr que la energía no se disperse y quede confinada en “islas” sin necesidad de utilizar barreras físicas, se abre la puerta a la creación de filtros eléctricos de altísima precisión.
Este principio ayudaría a desarrollar sensores ópticos de alta precisión, que pueden utilizarse en telecomunicaciones y redes de última generación, por ejemplo. Filtros ultraprecisos permitirían que un celular o una antena capte exactamente la frecuencia de datos que necesitan, bloqueando todo el “ruido” restante.
Computadores ópticos
En la mecánica cuántica convencional, para que un físico pueda medir la energía en un laboratorio, las ecuaciones deben poseer una propiedad matemática llamada hermeticidad.
Durante casi un siglo, se creyó que esta era una condición obligatoria para garantizar que las energías fueran reales y estables, pero Molina, que trabaja con sistemas que pierden y ganan energía de manera simultánea y que suelen ser muy inestables, logró que estas pérdidas y ganancias se balancearan mediante la Simetría PT (Paridad e Inversión Temporal).
Al lograr controlar cómo viaja la luz por redes microscópicas manteniendo este balance, se sientan las bases para la futura creación de computadores ópticos.
Paneles solares y láseres avanzados
Normalmente, el desorden es el enemigo de la eficiencia, así que si un material tiene imperfecciones, la energía se “atasca” y no fluye. Pero Molina descubrió que la energía puede encontrar "caminos ocultos" para fluir dentro de sistemas desordenados.
Esto podría revolucionar el área de las energías renovables, ya que permitirá optimizar el rendimiento de los paneles fotovoltaicos y láseres de última generación, haciendo que funcionen de manera mucho más eficiente a pesar de que los materiales con los que estén construidos no sean estructuralmente perfectos.
La importancia de estos descubrimientos
La investigación de Molina está en lo que se denomina ciencia básica, porque su objetivo principal es descifrar las leyes fundamentales que gobiernan el universo, antes de pensar en un producto comercial específico. Sin embargo, este tipo de descubrimientos son claves, porque sustentan las bases de toda gran innovación.
Históricamente, no podríamos tener teléfonos inteligentes sin antes haber entendido la mecánica cuántica, ni GPS sin la teoría de la relatividad. Por eso, los avances de Molina son una especie de manual de instrucciones para la tecnología que viene: desde un internet con menor latencia hasta dispositivos de energía limpia mucho más robustos.
Referencias de la noticia
Nota de prensa, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile. El Dr. Mario Molina avanza en técnicas de control de la luz para nuevas aplicaciones tecnológicas.