Descubren cristales con propiedades ópticas insólitas en Rusia

Físicos rusos pronosticaron la existencia de cristales insólitos en los cuales los rayos de luz se refractan de forma desigual en diferentes longitudes de onda. Esto podría ayudar a crear nuevos sistemas de transmisión de datos y elementos para computadoras ópticas, escribe la revista científica Optica.

Alexei Scherbakov, profesor del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, y su equipo, lograron crear un programa que permite calcular con rapidez las propiedades de los componentes ópticos de los sistemas de comunicación y computadoras ópticas del futuro.

En su estudio, Scherbakov y el estudiante Andrei Ushkov utilizaron una parte de estos algoritmos para investigar las propiedades de los materiales, similares a los llamados cristales birrefringentes —estructuras capaces de dispersar la luz en dos mitades—. El trayecto de un rayo de luz depende de su polarización. Así, la luz no polarizada puede pasar libremente a través de ellos mientras que las ondas polarizadas se refractan de una manera distinta.

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Este tipo de cristales se utiliza ampliamente por los físicos para crear fuentes de fotones entrelazados para sistemas de criptografía cuántica. Asimismo, algunas especies de peces han desarrollado tales estructuras para esconderse de los depredadores.

Según los investigadores, se puede crear análogos de los cristales birrefringentes utilizando metamateriales y cristales fotónicos. No obstante, los cálculos de Scherbakov y Ushkov muestran que también existen cristales que son un "vínculo perdido de la evolución", situado entre los cristales ordinarios con propiedades ópticas convencionales, y los metamateriales.

Estos "cristales compuestos" consisten en pequeños trozos de materiales que tienen propiedades muy parecidas, la combinación de las cuales puede producir efectos que no existen en la naturaleza. Por ejemplo, estos cristales disponen de unos ejes adicionales —de hasta 10 en vez de dos, como en los cristales birrefringentes comunes—. Además, la dirección de refracción de luz se hace dependiente de la longitud de la onda.

Por el momento estos cristales todavía no han sido creados en el laboratorio. Sin embargo, las tecnologías modernas permiten su aparición en un futuro próximo. Así, una vez creados, será posible desarrollar nuevas formas de dispositivos ópticos para la microelectrónica y los sistemas de transmisión de datos que controlarán la polarización de las ondas de luz.