¿Adiós al wi-fi? La tecnología Li-Fi, más cerca que jamás con este nuevo descubrimiento

Las propiedades del fósforo negro

En el estudio, Harry Atwater, maestro de Física Aplicada y Ciencia de los Materiales, y sus coautores describen de qué manera usaron 3 capas de átomos de fósforo para crear un material para polarizar la luz que es sintonizable, preciso y exageradamente delgado.

El material está construido desde el llamado fósforo negro, que es afín en muchos aspectos al grafito o bien grafeno, formas de carbono consistentes en capas de un solo átomo de espesor. Mas al paso que las capas de grafeno son con perfección llanas, las capas de fósforo negro tienen nervaduras, como la textura de unos pantalones de pana o bien cartón corrugado. (El fósforo asimismo viene en formas rojas, blancas y violetas, diferentes debido a predisposición de los átomos dentro de él).

Esa estructura cristalina, afirma Atwater, hace que el fósforo negro tenga propiedades ópticas significativamente anisotrópicas. «La anisotropía quiere decir que depende del ángulo», explica en un comunicado. «En un material como el grafeno, la luz se absorbe y se refleja por igual sin importar un mínimo el ángulo en el que esté polarizada. El fósforo negro es muy, muy diferente en el sentido de que si la polarización de la luz se alinea durante las corrugaciones, tiene una contestación muy, muy diferente a la de está alineado perpendicularmente a las corrugaciones».

Cuando la luz polarizada se orienta por medio de las corrugaciones en fósforo negro, interacciona con el material de forma diferente que cuando se orienta durante las corrugaciones, algo como la manera en que es más simple frotar la mano durante las costillas en pana que frotarla a través de ellas.

No obstante, muchos materiales pueden polarizar la luz y esa capacidad por sí misma no es en especial útil. Lo que hace singular al fósforo negro, afirma Atwater, es que asimismo es un semiconductor, un material que conduce la electricidad mejor que un aislante, como el vidrio, mas no tan bien como un metal como el cobre. El silicio de los microchips es un caso de semiconductor. Y como las estructuras enanas construidas con silicio pueden supervisar el flujo de electricidad en un microchip, las estructuras construidas con fósforo negro pueden supervisar la polarización de la luz cuando se les aplica una señal eléctrica.

«Estas pequeñas estructuras hacen esta conversión de polarización», afirma Atwater, «con lo que ahora puedo hacer algo que sea delgadísimo y sintonizable, y en la escala nanométrica. Podría hacer una matriz de estos pequeños elementos, cada uno de ellos de los que puede transformar la polarización en un estado de polarización reflejada diferente «.

Mejora en pantallas LCD

La tecnología de pantalla de cristal líquido (LCD) que se halla en las pantallas de los teléfonos y televisores ya tiene ciertas de esas capacidades, mas la tecnología de fósforo negro tiene el potencial de anticiparse mucho. Los «pixeles» de una matriz de fósforo negro podrían ser veinte veces más pequeños que los de las pantallas LCD, mas contestar a las entradas miles y miles de veces más veloz.

Estas velocidades no son precisas para poder ver una película o bien leer un artículo on line, mas podrían revolucionar las telecomunicaciones, afirma Atwater. El cable de fibra óptica a través del que se mandan las señales de luz en los dispositivos de telecomunicaciones solo puede trasmitir un número limitado de señales antes que empiecen a interferir y abrumarse entre sí, confundiéndolas (imagen tratando de percibir lo que afirma un amigo en un bar atestado y estruendoso) . Mas un dispositivo de telecomunicaciones basado en capas delgadas de fósforo negro podría sintonizar la polarización de cada señal a fin de que ninguna interfiera entre sí. Esto dejaría que un cable de fibra óptica transportara considerablemente más datos de los que tiene ahora.

¿Bye bye wi-fi?

Atwater afirma que la tecnología asimismo podría abrir la puerta a un remplazo basado en luz para Wi-Fi, algo a lo que los estudiosos en el campo se refieren como Li-Fi.

«Poco a poco más, analizaremos las comunicaciones por ondas de luz en el espacio libre», afirma. «Una iluminación como esta lámpara de aspecto atractivísimo sobre mi escritorio no transmite ninguna señal de comunicación. Solo da luz. Mas no existe ninguna razón por la que no pueda sentarse sobre un futuro Starbucks y hacer que su computadora portátil reciba una señal de luz para su conexión inalámbrica en vez de una señal de radio. Todavía no está acá, mas cuando llegue, va a ser cuando menos 100 veces más veloz que Wi-Fi».

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