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miércoles, 17 de noviembre de 2010

Logran avance en la creación de la 'invisibilidad'


Imagen: Internet

La ciencia trabaja desde hace más de un siglo en la creación de un posible manto de la invisibilidad que podría, mediante el uso de las propiedades refractoras de un material, desviar las ondas de luz de un objeto y convertirlo en invisible en el espacio.

El nuevo mecanismo creado por el equipo liderado por Martin MacCall, cuyas conclusiones se publican hoy en el Journal of Optics, da un paso más al poner en práctica esta técnica en una cuarta dimensión, el tiempo, abriendo la posibilidad de esconder u ocultar eventos enteros.

El trabajo del equipo de MacCall sugiere que un objeto podría moverse de una región del espacio a otra sin que ninguno de los potenciales espectadores lo detectara. Para conseguir este efecto, los investigadores manipularon las propiedades de la luz y crearon un manto de "vacío temporal" en el que los eventos no serían percibidos por el espectador.

"Hemos mostrado que es posible ocultar el paso del tiempo. De forma que no sólo pueden oscurecerse eventos específicos sino que sería posible para mí estar viendo a una persona que de repente desaparece y reaparece en un lugar distinto", señala a MacCall.

"Normalmente tienes una fuente de luz detrás de un objeto que te permite ver su historia. Imagina que la historia es como una película y a esa película se le quita una escena, eso es lo que hemos conseguido", explica el italiano Alberto Favaro, de Imperial College, también coautor del estudio.

"Nuestro manto de invisibilidad de eventos en el espacio y en el tiempo funciona al dividir la fuente de luz en fotones. Se determina un punto en el que se decide que los fotones que se encuentran delante se aceleren y los que están en la parte de atrás se retrasen. De esta forma, en el centro se crea un área en la que no hay fotones. El evento que no recibe iluminación se esconde en este vacío. Mientras el espectador percibe sólo un flujo continuo de eventos", ilustra Favaro.

"Al contrario de lo que ocurre con otros mantos, este sistema no trata de desviar la luz de un objeto, sino que estrecha los rayos de luz en el tiempo, abriendo como una cortina de teatro y creando un pasillo temporal en el que la energía, la información y la materia puede ser manipulada o transportada sin ser detectada", continúa el investigador.

Además, Favaro señala que mientras los mantos de invisibilidad hacen que el objeto desaparezca de forma definitiva ("nunca se ve"), el mecanismo inventado por ellos hace que el evento desaparezca en un determinado momento, en una escena que se ha cortado, pero puede volver (o no) a aparecer después.

Las aplicaciones del invento permitirían en un principio sentar las bases para la creación de un manto que permitiera la invisibilidad en el tiempo.
Pero mucho antes de que esto ocurra y la ciencia gane la partida a la ficción, podría tener un gran impacto en la comunicación con fibras ópticas y en el desarrollo de los "computadores cuánticos", que se basan en la manipulación de la luz para la transmisión segura de una enorme cantidad de datos.

Es una transmisión de datos en un canal por vía de luz en una fibra óptica. Por un lado, tienes un canal que envía información contínua, como la circulación continua coches de una carretera. "Por otro lado, tienes la persona que intenta cruzar la carretera, que sería información ocasional y prioritaria", ejemplifica Favaro.

"Lo ideal es procesar la información prioritaria siempre, pero no sabes cuándo se va a producir, porque es ocasional. Nuestro invento permitiría utilizar el manto para que la persona pudiera cruzar la carretera y la información fuera procesada rápidamente. Después de esto se podría cerrar el vacío del medio de forma que la etapa de procesar información prioritaria no se vea y todo siga como si no hubiera interrupción", asegura el investigador.

Al contrario del resto de las aplicaciones, el impacto del nuevo hallazgo en computadores cuánticos podría aplicarse, según Favaro, en tan sólo un par de años.

Información de Sinc. Resumen de Sophimanía

miércoles, 22 de septiembre de 2010

Científicos alemanes "capturan" haz de luz en esfera

Imagen: Newscientist.com

Científicos alemanes de la Universidad de Erlangen-Nuremberg han logrado algo que parece imposible: capturar un haz de luz en una esfera y hacerlo circular en su interior.

La luz, que normalmente viaja en líneas rectas, ha sido atrapada gracias al uso de superficies curvas complejas. No es una simple curiosidad, puede ayudar a entender cómo es que la luz viaja en espacios curvos.

De acuerdo con la relatividad general de Einstein, la gravedad es el producto de una masa deformando el espacio (como una bola sobre una sábana suspendida en el aire). Siguiendo este principio los científicos alemanes elaboraron complejos objetos 3D a los que dispararon lásers.

Imagen: Newscientist.com

La luz queda "atrapada" entre las superficies reflectantes, creando un anillo brillante a la vista del observador. Para conseguir el efecto se necesitan pulidoras de superficies sumamente complejas, utilizadas en la industria de los diamantes, máquinas que apenas tienen una década en el mercado.

"Es un experimento básico y bello", ha declarado Ulf Leonhardt, de la Universidad de St. Andrews en el Reino Unido, quien no participó en el experimento.

Información de Newscientist.com. Versión, edición y traducción de Sophimanía

lunes, 18 de enero de 2010

Científicos consiguen doblar la luz y hacer nudos con ella


El "nudo" de luz láser, una promesa de nuevas tecnologías. Imagen: Mark Dennis.

Tenemos la idea, generalmente acertada, de que la luz se propaga en línea recta y sólo en línea recta. Pero un reciente experimento ha permitido a los científicos curvarla y "anudarla" como un pasador de nuestros zapatos.

Para ello han usado un holograma computarizado y una hipótesis de la matemática abstracta o pura. La hazaña no solo nos brinda imágenes bonitas, también abre las puertas para mejorar todos los dispositivos tecnológicos que usan rayos láser.

"Un haz de luz a través del espacio se puede entender también como las aguas de un río que fluye -explica Mark Dennis, uno de los investigadores de la Universidad de Bristol (Inglaterra) involucrados en el experimento- aunque normalmente viaja en línea recta, teóricamente era posible concebir giros y remolinos".

Esos "remolinos de luz" se llaman vórtices ópticos. Y los hologramas han probado ser una tecnología capaz de crearlos. Utilizando un holograma controlado por computadora y matemáticas abstractas consiguieron "anudar el nudo" de luz.

"El holograma actúa igual que un filtro de luz, como el vidrio de un vitral en una iglesia -explica Dennis- la luz que lo atraviesa adquiere un patrón de colores particular". El mismo principio actúa con el holograma, pero de una forma más precisa gracias a que cada punto de él actúa como un pequeño cristal.

Se demuestra así cómo los físicos pueden adaptar las matemáticas puras, desarrolladas sin tener expectativas de aplicaciones prácticas, como la teoría de los nudos, a sus experimentos de física. Esta nueva tecnología es muy prometedora ya que lleva el control de la luz (de la luz láser en particular) a niveles más precisos y más controlados que nunca.

Información de LiveScience. Versión, edición y traducción de Sophimanía

viernes, 27 de noviembre de 2009

Instrucciones para atrapar un arco iris

Atrapado entre espacios más pequeños que la longitud de sus ondas. Foto: V.N. Smolyaninova

Según NewScientist, investigadores en el área de la óptica han conseguido atrapar por primera vez un arco iris. ¿Suena curioso, ah?

La "trampa" que se necesita para tan poco poético experimento es una lente recubierta por uno de sus lados con una capa de oro de 30 nanómetros de ancho, puesta sobre el portaobjetos de un microscopio, también recubierto de oro.

Lente con base de oro bombardeada por un laser. Foto: NewScientist

La idea es de la física Vera Smolyaninova de la Universidad de Towson, en Baltimore. Luego de colocar ambos objetos uno contra el otro, se dispara un rayo láser sobre la lente creando así un arco iris.

Este "queda atrapado" porque la luz no puede pasar a través de una abertura más pequeña que su longitud de onda. El resultado está en la foto: luz visible distribuida de acuerdo a su longitud de onda, los verdes (más cortos) hacia el centro y los rojos (más grandes) hacia el exterior. Entre ellos el resto de colores "atrapados".

El artículo no menciona ninguna utilidad práctica para este hallazgo, aunque no se puede descartar que ya tenga alguna o la tenga pronto.

La leyenda del arco iris y el oro no era tan descabellada después de todo.
Imagen: Wildfireplan

No deja de ser curioso que un experimento que puede ser descrito popularmente como "atrapar el arco iris" implique oro para su realización, lo cual coincide con la popular leyenda de que al final del arco iris existe una marmita con monedas de oro. ¿Casualidad? Por supuesto que sí. Pero una casualidad bonita.

Información de Microsiervos y NewScientist. Versión de Sophimanía
Artículos originales (en castellano) aquí y en inglés aquí

lunes, 31 de agosto de 2009

Nuevo "nanoláser" revolucionará la óptica, la informática, las telecomunicaciones y la medicina


Fotos del láser y diagramas del proceso. Imágenes: Berkeley

Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, han logrado tumbarse un viejo paradigma de la física que decía que una onda electromagnética (incluyendo la luz láser) no podía ser enfocada más allá de la mitad de su longitud de onda.

Pues sí se puede. Una nueva técnica de compresión (descrita coloquialmente como "exprimir el láser") les ha permitido a los científicos crear un haz de luz tan fino que es capaz de alumbrar una parte de una molécula de proteína.

Esto permitirá revolucionar practicamente todos los campos de la tecnología moderna (cómputo, medicina, comunicaciones, etc) creando lásers capaces de analizar y manipular moléculas de ADN, así como hacer "saltar" la velocidad y capacidad de los procesadores informáticos, entre otras aplicaciones.

El "bioscanner" del doctor Phlox en Star Trek Enterprise: un paso más
cerca de convertirse en realidad. Foto: CBS

Si bien muchos avizoraron las posibilidades que tendría una tecnología como ésta, nadie había podido ponerla en práctica. Sin embargo, un equipo liderado por Xiang Zhang, profesor de ingeniería industrial y director del centro de nanociencia de Berkeley, sí lo logró gracias a que abondonó el enfoque "tradicional" y apostó por uno nuevo, al que Zhang llama "de plasmones híbridos".

Este desarrollo permitirá el avance de la tecnología molecular y tender un puente entre la óptica láser y la electrónica a escalas que hasta hace poco eran inimaginablemente pequeñas.

La superioridad de la óptica sobre la electrónica "tradicional" está bien documentada, ya que circuitos que trabajan con luz láser consumen menos energía y son mucho más rápidos y eficientes que los que trabajan con electricidad. Este nano láser abre la puerta para su popularización.

Información de ScienceNews y agencias. Versión, edición y traducción de Sophimanía

¿Qué es Sophimanía?

Divulgación Científica:
Impulsamos el conocimiento de temas que por coyunturas políticas, pasan a 2do plano. Creemos que solo nuestro instinto por saber, conocer, explorar, cuestionar, construir, ha permitido que nuestra especie ocupe este espacio-tiempo, y por lo que quizás permanezca.

Pensamiento Crítico:
Ver el mundo con ojos nuevos. Rebelarse contra la información estandarizada. No dejarse doblegar por el sistema, la educación pasteurizada o el circuito estético consumista imperante. Ser libre, o lo más libre posible, empezando por tu mente y tu cerebro.

Un blog de Claudia Cisneros