Investigadores del MIT aplican una tecnología desarrollada para “encubrimiento” visual para permitir una transferencia de electrones más eficiente.
El diagrama muestra el ‘flujo de probabilidad’ de electrones, una representación de las rutas de electrones a medida que pasan a través de una nanopartícula ‘invisible’. Las rutas son curvadas a medida que entran en la partícula y subsecuentemente se regresan para que puedan re-aparecer del otro lado en la misma trayectoria con la que iniciaron -como si la partícula no estuviera allí. (Crédito: Bolin Liao et al./Physical Review Letters)
Un nuevo método que permite a los objetos ser “invisibles” utilizando metamateriales ha sido ahora aplicado a un área completamente distinta: permitir a las partículas “esconderse” de los electrones que pasan, lo que conduciría a dispositivos termoelectrónicos mucho más eficientes y un nuevo tipo de electrónica.
El concepto -desarrollado por Bolin Liao y Gang Chen– está explicado en Physical Review Letters.
Normalmente, los electrones viajan a través de un material de forma similar al movimiento de las ondas electromagnéticas, lo que incluye la luz; su comportamiento puede ser descrito por las ecuaciones de onda. Esto llevó a los investigadores del MIT a la idea de utilizar los mecanismos de invisibilidad desarrollados para esconder objetos a la vista -pero ahora aplicado al movimiento de electrones, lo cual es clave para dispositivos electrónicos y termoeléctricos.
El trabajo previo para esconder objetos de la vista ha sido posible debido al uso de metamateriales fabricados con material artificial y que tiene propiedades poco usuales. Las estructuras compuestas utilizadas para “esconder” causa que los rayos de luz se desvíen alrededor del objeto y se encuentren nuevamente del lado contrario del objeto, retomando su camino original -haciendo por lo tanto del objeto algo invisible.
“Nos inspiramos en esa idea”, dijo Chen, quien decidió investigar la manera en que este método aplicaría a los electrones en lugar de la luz. Sin embargo, en el nuevo material invisible a los electrones desarrollado por Chen y sus colegas, el proceso es ligeramente distinto.
Los investigadores desarrollaron nano partículas modeladas con un centro de un material y una cubierta de otro. En este caso, en lugar de desviar alrededor del objeto, los electrones pasan a través de las partículas. Sus rutas son desviadas primeramente hacia un lado y luego de regreso otra vez, de manera que regresan a la misma trayectoria en donde empezaron.
En simulaciones de computación, este concepto parece trabajar muy bien, indicó Liao. Ahora, el equipo tratará de construir estos dispositivos para ver si efectivamente se comporta de acuerdo a las simulaciones. “Este fue el paso primero, una propuesta teórica”, dijo Liao. “Queremos llevar la investigación hasta sus consecuencias últimas al construir dispositivos reales a partir de este método”.
Más información aquí.
http://web.mit.edu/newsoffice/2012/invisibility-core-shell-nanoparticles-1012.html
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