Una nueva realidad domesticando fotones.
¿Qué tan importante consideras que es la luz en nuestras vidas?
En mi opinión, la luz es nuestra protagonista absoluta. De ella lo queremos todo:
tanto su alumbrado natural como artificial, que porte información a lugares
inaccesibles o que detecte la presencia ínfima de tóxicas, virus o bacterias. Pero
la luz no es fácil de controlar, especialmente en escalas nanométricas, como se
ha propuesto la nanofotónica; la ciencia que estudia la interacción de la luz con
la materia, a una escala cien mil veces más pequeña que el tamaño de un solo
cabello.
Uno de los principales desafíos es que no podemos controlar luz con luz, pues
los fotones son como fantasmas entre ellos, si pasan uno al lado del otro no se
ven, no interactúan y no se comunican.
Por otro lado, por su carácter dual, la luz es también una radiación de campos
electromagnéticos que se transmite en el vacío a una velocidad constante de
casi 300 mil kilómetros por segundo. Por ejemplo, desde que he comenzado mi
presentación, luz ha dado la vuelta a la Tierra más de 70 veces) y tal y como
implica su naturaleza de onda, no podemos atraparla.
Pero…. ¿Y si fuéramos capaces de controlarla?
Precisamente a esto, es a lo que dedico mi investigación: a la Nanofotónica, con
el estudio y diseño de nanoestructuras para el control de la luz y sus fenómenos
ópticos. Con ello, pretendo contribuir al desarrollo de una tecnología miles de
veces más rápida que la actual, con una fuente de energía prácticamente
inagotable. Además, debido a que los circuitos con fotones no se calientan, estos
serían mucho más eficientes y la capacidad de miniaturización sería
extraordinaria, pues en un solo chip pueden almacenarse millones de
dispositivos fotónicos.
Mi metodología consiste en establecer, primeramente, las bases teóricas para
identificar los retos a conseguir. Estudiar las propiedades de los materiales
frecuentemente utilizados; así como los considerados materiales del futuro;
además de diseñar combinaciones de materiales y geometrías de
nanoestructuras para potenciar las propiedades de la luz y controlar eficazmente
su comportamiento. Para su validación, utilizo un software de modelado y
simulación Multifísica que resuelve las ecuaciones de Maxwell, mediante el
método de elementos finitos para simular dispositivos y procesos en todos los
campos de la ingeniería.
La Nanofotónica será la responsable de las tecnologías del futuro,
permitiéndonos manipular la luz a niveles nunca conseguidos y abriendo las
puertas a una realidad donde seremos capaces de domesticar fotones.