La imagen que ve justo arriba se parece mucho a una imagen de satélite de un gran delta de un río, donde el canal principal comienza a dividirse en canales y canales más pequeños, que a su vez se dividen en canales aún más pequeños. Algo similar puede ocurrir cuando las ondas se propagan en un ambiente determinado, este fenómeno se llama "flujo ramificado" y ya ha sido observado por los físicos en relación a los flujos de electrones (corriente eléctrica), ondas sonoras y olas oceánicas.
Ahora, los científicos han logrado lograr este fenómeno en relación con la luz visible, y resultó bastante simple hacerlo, porque todo lo que se requería para esto era un láser y una espuma compuesta por pequeñas pompas de jabón.
Un flujo de ramificación requiere un entorno con determinadas propiedades. Su estructura debe ser aleatoria, los elementos que componen la estructura del medio deben ser mayores que la longitud de onda del flujo. Y los cambios en la estructura del entorno deberían ocurrir con bastante fluidez, sin transiciones abruptas. Si se cumplen todas estas condiciones, pequeños cambios y fluctuaciones en la estructura del medio pueden disipar el flujo, haciendo que se separe y “bifurque” constantemente.
El comportamiento del flujo ramificado es típico de ondas que tienen una longitud suficientemente larga, pero obtener tal fenómeno en relación con ondas de luz fue bastante difícil hasta que investigadores del Technion Institute of Technology y la Universidad de Florida Central propusieron el uso de espuma de pompas de jabón como medio para la propagación de la luz. …
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La membrana de cada burbuja consta de una capa muy fina de líquido intercalada entre dos capas de moléculas de tensioactivo. El espesor de todo esto varía de cinco nanómetros a varios nanómetros y tales diferencias de espesor producen las conocidas imágenes coloridas en la superficie de las pompas de jabón. Pero estas mismas diferencias de grosor pueden actuar como una especie de espejos que hacen que una corriente de luz que pasa a través de ellos se refracte, se parta y se ramifique.
Al dirigir un rayo de luz láser, al que previamente se le había dado una forma "plana" especial, a través de la espuma de jabón, los científicos vieron que este rayo comenzaba a extenderse a lo largo de la trayectoria de una corriente ramificada. Más tarde, reemplazando una luz láser bastante brillante con un rayo de luz blanca débil, los científicos observaron cómo este rayo comenzaba a cambiar de color, dividiéndose en rayos más pequeños. En las pompas de jabón ordinarias, el flujo de aire alrededor de la membrana provoca cambios constantes en su espesor, lo que conduce al hecho de que las imágenes en color en la superficie cambian constantemente de forma y se mueven. No hay corrientes de aire significativas en la espuma y las imágenes de luz dividida pueden permanecer estables durante varios minutos.
Tenga en cuenta que este logro puede tener un impacto muy fuerte en el campo de la llamada opto-fluídica, un campo de la ciencia dedicado a la interacción de la luz con diferentes líquidos. Y, si da rienda suelta a su imaginación, entonces puede imaginar cierto procesador óptico que realiza cálculos, manipulando los flujos de luz con la ayuda de diferencias creadas artificialmente en el grosor de la membrana en el medio a través del cual pasa esta luz.
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Y en conclusión, cabe mencionar que la ramificación del flujo de luz en tres dimensiones es un fenómeno que los científicos han adivinado durante mucho tiempo, pero que nunca se había observado en la práctica hasta hace poco.
