En un avance científico impresionante, investigadores de la Universidad de Yale han conseguido un hito que puede cambiar nuestra comprensión de la física de la luz y las ondas electromagnéticas. Han logrado demostrar que las ondas de luz pueden ser ‘atrapadas’ o ‘congeladas’ en estructuras tridimensionales, un fenómeno conocido como localización de Anderson.
La Localización de Anderson
La localización de Anderson es un concepto físico que describe cómo la conductividad de un material se ve afectada por el número de imperfecciones o defectos aleatorios en él. Esta teoría, propuesta en 1958 por Philip Anderson, ha sido un enigma en la física de la materia condensada durante décadas, especialmente en términos de la posibilidad de lograr la localización de Anderson en tres dimensiones.
El estudio innovador
El equipo liderado por la Prof. Hui Cao ha demostrado finalmente que la localización tridimensional (3D) de las ondas electromagnéticas es posible. Para alcanzar esta hazaña, los investigadores utilizaron un software desarrollado por Flexcompute, una empresa reconocida por su software Tidy3D que acelera las soluciones numéricas.
El software permitió a los investigadores simular varias configuraciones aleatorias, tamaños de sistemas y parámetros estructurales diferentes. Los resultados mostraron que la localización de Anderson no puede ocurrir en materiales dieléctricos como el vidrio o el silicio, lo que explica por qué los intentos anteriores de demostrar este fenómeno habían fracasado.
Descubrimiento crucial: la luz puede atraparse en esferas metálicas
El hallazgo más significativo del estudio fue que las esferas metálicas sí mostraron localización. A pesar de las propiedades de absorción de luz de los metales, los investigadores pudieron demostrar la localización de Anderson. Observaron este fenómeno incluso considerando la absorción inherente de luz de metales comunes como el aluminio, la plata y el cobre.
Implicaciones y avances futuros
Este descubrimiento abre un nuevo campo de investigación en las áreas de láseres, fotocatalizadores y la localización de Anderson. El hecho de que la luz pueda «atraparse» en estos materiales tridimensionales podría cambiar nuestra forma de ver y usar la luz en muchos aspectos de la tecnología.
Esta investigación ha demostrado que la localización de Anderson es un fenómeno robusto, capaz de superar los desafíos planteados por la absorción de luz. Atrás quedan las dudas sobre la existencia de la localización de Anderson en tres dimensiones, abriendo el camino hacia un futuro brillante de nuevas posibilidades.
Más información en Nature Physics.