{"id":82052,"date":"2025-08-20T00:02:28","date_gmt":"2025-08-20T05:02:28","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=82052"},"modified":"2025-08-20T00:02:29","modified_gmt":"2025-08-20T05:02:29","slug":"materiales-ultrafinos-transforman-la-luz-en-vortices-opticos-para-transmitir-datos-mas-rapidamente","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2025\/08\/20\/materiales-ultrafinos-transforman-la-luz-en-vortices-opticos-para-transmitir-datos-mas-rapidamente\/","title":{"rendered":"Materiales ultrafinos transforman la luz en v\u00f3rtices \u00f3pticos para transmitir datos m\u00e1s r\u00e1pidamente"},"content":{"rendered":"\n

Por<\/em>: Sujeong Byun, Sejeong Kim, Jaegang Jo y Haejun Chung<\/p>\n\n\n\n

Imagina un remolino girando en un r\u00edo o un tornado surcando el cielo. No giran en un solo punto, sino que avanzan manteniendo ese movimiento espiral en su interior. Estos movimientos giratorios, llamados v\u00f3rtices, son espirales potentes y organizadas. Ahora, imagina la luz con el mismo comportamiento: un haz de luz que gira al avanzar. Esta luz “retorcida”, conocida como v\u00f3rtice \u00f3ptico, puede transportar m\u00e1s informaci\u00f3n que la luz normal, abriendo la puerta a un internet m\u00e1s r\u00e1pido y comunicaciones ultraseguras. Se pueden crear v\u00f3rtices \u00f3pticos al pasar un\u00a0haz de luz<\/a>\u00a0a trav\u00e9s de un material especial que obliga al haz a comenzar a girar.<\/p>\n\n\n\n

Los generadores de v\u00f3rtices \u00f3pticos actuales se basan en t\u00e9cnicas de fabricaci\u00f3n costosas y complejas o en cristales voluminosos. Pero nuestro equipo ha descubierto una forma nueva y sencilla de generar esta luz retorcida<\/a> utilizando materiales econ\u00f3micos y ultrafinos.<\/p>\n\n\n\n

Llamados materiales de van der Waals (vdW), est\u00e1n compuestos de capas que se adhieren entre s\u00ed mediante la llamada fuerza de van der Waals, la fuerza intermolecular que permite a las ara\u00f1as caminar por el techo sin caerse. Esta fuerza es lo suficientemente fuerte como para mantener unidas las capas, pero lo suficientemente d\u00e9bil como para que puedan separarse y reconfigurarse f\u00e1cilmente.<\/p>\n\n\n\n

Nuestro m\u00e9todo,\u00a0publicado<\/a>\u00a0en\u00a0Light: Science & Applications, funciona sin necesidad de nanofabricaci\u00f3n. En su lugar, aprovechamos las propiedades \u00f3pticas naturales de estos materiales de vdW para modificar la forma de la luz al atravesarlos. Funciona a escalas m\u00e1s delgadas que un cabello humano.<\/p>\n\n\n\n

Descubrimos que cuando la luz polarizada circularmente, un tipo de luz en la que todos los fotones giran en la misma direcci\u00f3n, entra en estos delgados cristales de vdW, la direcci\u00f3n de su giro cambia y adquiere un giro en espiral que la transforma en un v\u00f3rtice \u00f3ptico. Esta torsi\u00f3n se produce porque los materiales vdW ralentizan la luz de diferentes maneras, dependiendo de c\u00f3mo entra, una propiedad conocida como birrefringencia.<\/p>\n\n\n\n

Se puede pensar en ello como si fuera la luz que entra en un espejo de feria: partes del haz se doblan o se estiran de manera diferente y el resultado es un haz de luz retorcido en forma de rosquilla.<\/p>\n\n\n\n

Demostramos esto utilizando dos materiales vdW comunes: nitruro de boro hexagonal<\/a> (hBN) y disulfuro de molibdeno (MoS\u2082).<\/p>\n\n\n\n

Aplicamos\u00a0rayos l\u00e1ser<\/a>\u00a0a trav\u00e9s de los materiales de cada uno y medimos la torsi\u00f3n de la luz. Incluso con muestras de tan solo 8 micr\u00f3metros (para hBN) o 320 nan\u00f3metros (para MoS\u2082) de espesor, logramos generar haces de v\u00f3rtices \u00f3pticos bien definidos. Esto es importante porque demuestra que este m\u00e9todo funciona a escalas extremadamente peque\u00f1as. Adem\u00e1s, funciona eficientemente, convirtiendo casi la mitad de la luz entrante en haces retorcidos. Adem\u00e1s, hemos realizado\u00a0simulaciones por computadora<\/a>\u00a0que sugieren que podr\u00edamos aumentar a\u00fan m\u00e1s la eficiencia modificando la forma del haz de luz antes de que entre en el material.<\/p>\n\n\n\n

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Demostraci\u00f3n de la generaci\u00f3n de v\u00f3rtices \u00f3pticos mediante el cristal hBN. Cr\u00e9dito:\u00a0Light: Science & Applications\u00a0(2025). DOI: 10.1038\/s41377-025-01926-7.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Entonces, \u00bfpor qu\u00e9 esto es importante fuera del laboratorio?<\/p>\n\n\n\n

Este rayo retorcido podr\u00eda ser el futuro de las comunicaciones de alta velocidad. Gracias a su estructura espiral,\u00a0los v\u00f3rtices \u00f3pticos<\/a>\u00a0ofrecen una dimensi\u00f3n adicional para la codificaci\u00f3n de la informaci\u00f3n. Consid\u00e9ralos como la construcci\u00f3n de carriles adicionales en una autopista de datos para que m\u00e1s informaci\u00f3n pueda viajar simult\u00e1neamente.<\/p>\n\n\n\n

Nuestro m\u00e9todo abre la puerta a dispositivos \u00f3pticos m\u00e1s peque\u00f1os, m\u00e1s baratos y m\u00e1s escalables que podr\u00edan integrarse en futuros sistemas de comunicaci\u00f3n, incluidos los sat\u00e9lites. Para llevar esta tecnolog\u00eda al mundo real, estamos trabajando para mejorar la eficiencia de conversi\u00f3n, hacer que el sistema sea compatible con\u00a0las tecnolog\u00edas de comunicaci\u00f3n<\/a>\u00a0existentes y explorar c\u00f3mo integrarlo en sistemas \u00f3pticos m\u00e1s grandes.<\/p>\n\n\n\n

Este art\u00edculo es una traducci\u00f3n de otro publicado en Phys.org<\/a>. Puedes leer el texto original haciendo clic aqu\u00ed<\/a>.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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