Un grupo de investigadores ha logrado simplificar el proceso de fabricación de chips electrónicos incorporando nanoláseres de colores en vez de que utilicen un solo color. Para explicar el estudio, los investigadores afirman que cada color de luz tiene su propia frecuencia, y mientras más diversas sean éstas, mayor será el ancho de banda para transmitir datos.

Según el estudio, el uso de un único color al mismo tiempo en un chip electrónico afecta y limita las tecnologías actuales basadas en la detección de cambios en el color, como la detección de virus en muestras de sangre o los sistemas que procesan imágenes de vegetación en aviones cuando se monitorizan los campos o los bosques.

Ahora bien, habilitando varios colores a la vez en el chip, se desplegarían múltiples canales de datos al mismo tiempo, lo que ampliaría el ancho de banda en el sector electrónico actual y en el de la nanofotónica. De esta manera, los sistemas estarían basados en partículas de fotones más rápidas y sin masa de luz, en vez de los electrones lentos y pesados que procesan datos con dispositivos ópticos a nanoescala.

La investigación asegura que compañías como IBM e Intel ya han iniciado el camino en cuanto a la fabricación de chips para superordenadores que combinan un mayor ancho de banda de la luz con las estructura electrónicas convencionales. Sin embargo, este nuevo estudio, realizado por la Universidad de Purdue, está centrado en la simplificación en el proceso de fabricación de estos chips.

Asimismo, el estudio abordó el tema de la transición electrónica a la fotónica, sugiriendo que los láseres generadores de luz requieren ser más pequeños para ser incorporados al chip. En este sentido, Alexander Kildishev, profesor de ingeniería eléctrica e informática de Purdue y coautor del estudio, aseguró que es un gran desafío crear nanoláseres que produzcan varios colores de forma simultánea en un chip.

Para lograrlo, los investigadores incorporaron por primera vez un material más delgado que las ondas de luz, llamado ‘metasurface’, con el objetivo de crear láseres ultrafinos. De esta manera, crearon nanocavidades que permitieron que los láseres en un chip fuesen ultradelgados y multicolores.

Estas metasurfaces ópticas también podrían reemplazar las lentes tradicionales en dispositivos electrónicos, como los que incorporan los smartphones. Esto abriría la posibilidad de obtener baterías más delgadas.

Referencia: Amr M. Shaltout, Jongbum Kim, Alexandra Boltasseva, Vladimir M. Shalaev & Alexander V. Ultrathin and multicolour optical cavities with embedded metasurfaces. Nature Communicationsvolume 9, Article number: 2673 (2018). DOI: 10.1038 / s41467-018-05034-6