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Crean primera fibra óptica de Seleniuro de Zinc

Investigadores de la Universidad del Estado de Pensilvania mostraron un nuevo material compuesto de núcleos cristalinos que favorece a la mejora de la fibra óptica en términos de transmisión de datos. Su campo de aplicación sería el desarrollo de avanzados radares láser y dispositivos médicos para cirugías guiadas.

(ElectrónicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Como la primera fibra óptica del mundo capaz de albergar bases de semiconductores a base de Seleniuro de Zinc, fue descrito el proyecto de investigación encabezado por un grupo de científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania que fue dado a conocer el pasado mes de marzo en una conferencia informativa.

Fibra óptica núcleo cristalino

En el sitio de Internet de la universidad se indica que dicha línea de desarrollo fue encabezada por el ingeniero químico e investigador académico de la institución, John Badding, quien definió al Seleniuro de Zinc como un compuesto de color amarillo claro que puede ser utilizado como elemento semiconductor.

La principal característica de esta nueva fibra óptica con núcleo a base de Seleniuro de Zinc, es su capacidad de ofrecer mayor nivel de manipulación y liberación de luz que promete abrir la puerta a nuevas tecnologías más avanzadas para el desarrollo de radares láser.

Hasta el momento los campos de aplicación de dicha tecnología se centran en el diseño de sistemas láser para cirugías guiadas electrónicamente, dispositivos láser de medición utilizados en la milicia, sistemas láser para ambientes de sensado como los utilizados en plataformas de medición de partículas contaminantes, o sistemas de detección de agentes bioquímicos en caso de ataques terroristas.

Fibra óptica núcleo cristalino

“Esto se ha convertido en casi un cliché el decir que las fibras ópticas son la piedra angular de la era de informática moderna”, opinó Badding. “Esas fibras largas y delgadas que son tres veces más gruesas que un cabellos humano, pueden transmitir más de un terabyte –equivalente a 250 DVDs- de información por segundo. Aún, siempre hay maneras de mejorar la tecnología existente”, puntualizó el destacado científico.

Pese a que la fibra óptica es una tecnología que paso a paso comienza a ser explorada a nivel industrial, de acuerdo a la opinión del científico Badding, aun es una tecnología limitada debido a su compuesto a  base de vidrio o sustratos cristalinos.

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“Ese núcleo de vidrio de sílica tiene un arreglo o selección de átomos al azar. En contraste, una sustancia cristalina como el Seleniuro de Zinc está superiormente ordenada. Ese orden permite que la luz sea transportada a lo largo de las longitudes de onda, específicamente aquellos en el mediano infrarrojo”, subrayó Badding.

Los científicos encontraron que las fibras ópticas hechas con Seleniuro de Zinc podrían ser altamente utilizadas de dos maneras. Primero, observaron que las nuevas fibras fueron más eficientes al convertirlas en luz a partir de un color a otro.

“Cuando las fibras ópticas tradicionales son usadas por signos, pantallas y arte, casi siempre resulta imposible obtener los colores que tú quieres. El Seleniuro de Zinc, utilizando un proceso llamado conversión frecuencia no lineal, es más factible el cambiar los colores”, dijo Bladding.

Segundo, tal y como el investigador y su grupo de colaboradores en este proyecto esperaron, hallaron que la nueva clase de fibra proveía más versatilidad no sólo en el espectro visible sino también en el infrarrojo, radiación electromagnética con longitudes de onda más grandes que aquellos con luz visible.

Fibra óptica núcleo cristalino

El comunicado sostiene que la actual tecnología en fibra óptica  es ineficiente en la transmisión de energía a infrarroja. No obstante, las fibras con Seleniuro de Zinc que han sido desarrolladas por el equipo del investigador Badding, poseen la capacidad de transmitir longitudes de onda más grandes en el espectro infrarrojo.

“Explotar dichas longitudes de onda resulta emocionante debido a que representa un paso hacia la fabricación de fibras que puedan servir como láseres infrarrojos. Por ejemplo, actualmente el sector militar utiliza tecnología de radar láser para controlar el cercano infrarrojo ó 2 a 2.5 micrones de rango. Un dispositivo de manejo de mediano infrarrojo cercano al rango de los 5 micrones podría ser más preciso. Las fibras que creamos pueden transmitir longitudes de onda por arriba de los 15 micrones”, subrayó Badding.

La tecnología desarrollada también ha sido considerada como una base en la creación de nuevas tecnologías en el monitoreo y control de partículas contaminantes.

“Moléculas distintas absorben luz de diferentes longitudes de onda; por ejemplo, el agua absorbe o detiene la luz en longitudes de onda de 2.6 micrones. Pero las moléculas de ciertos contaminantes u otras sustancias tóxicas podrían absorber longitudes de onda más grandes. Si nosotros podemos transportar luz sobre longitudes de onda más grandes a través de la atmósfera, podemos ver qué sustancias están ahí fuera de una manera más clara”, dijo Badding.

Este descubrimiento ha sido considerado como un excelente avance en el desarrollo de nuevos materiales y será publicado de manera oficial en el Journal of Advanced Materials pues además se le ha conferido un campo con mayor atracción como lo es el desarrollo de dispositivos quirúrgicos como lo son aparatos de medicina basados en láser usados para cirugías correctivas de ojos, por mencionar uno.

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