Científicos de Estados Unidos han descubierto cómo hacer que un rayo láser convencional atraviese una densa niebla o paredes blancas al cambiar la estructura espacial de sus pulsos de una manera especial. La "receta" para la creación de tales instalaciones láser se presentó en la revista Nature Photonics.
En los últimos años, los científicos han estado trabajando activamente en la creación de dispositivos que le permitan ver a través de las paredes y mirar hacia rincones inaccesibles del espacio. Por ejemplo, en octubre de 2015, los físicos del MIT aprendieron a mirar a través de las paredes y ver siluetas de personas que usaban transmisores y receptores WiFi comunes, y sus colegas en Escocia crearon una cámara que podía "espiar por las esquinas".
Cao y sus colegas hicieron otro dispositivo de este tipo, "enseñando" a un rayo láser a atravesar la niebla y cualquier otro objeto opaco que no absorba la luz sino que la refleje, observando cómo un rayo de partículas de luz interactuaba con una fina pared de material blanco.
Los científicos estaban interesados en qué parte de los fotones aún se filtran a través de tales obstáculos, evitando colisiones con electrones mientras se mueven a través de un medio opaco y dispersante, y qué propiedades del haz afectan su número.
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Para hacer esto, los físicos de Yale colocaron dos matrices ultrasensibles detrás de una hoja de nanopartículas de óxido de zinc prensadas que desempeñaban el papel de esta pared, y comenzaron a monitorear cuánta luz pasaba a través de sus diferentes secciones.
Cao y su equipo llevaron a cabo estos experimentos utilizando el llamado modulador de luz espacial, un dispositivo óptico especial que le permite controlar de manera flexible la estructura espacial de los haces de ondas electromagnéticas. Sus contrapartes se pueden encontrar en cualquier proyector y en muchos instrumentos científicos.
Resultó que los moduladores espaciales pueden configurar el haz de luz de tal manera que comience a atravesar objetos opacos. Esto sucederá si su estructura corresponderá en cierto modo al ancho de una especie de "canales" entre átomos y electrones, a través de los cuales la luz puede moverse libremente.
Con tal selección de parámetros, como señalan los investigadores, el rayo láser dejó de dispersarse y su potencia aumentó 4,5 veces. De manera similar, según ellos, se comportará no solo cuando choca con una pared, sino también con la niebla u otros medios de dispersión.
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Cao y sus colegas esperan que su descubrimiento cree lámparas para automóviles que puedan funcionar en todas las condiciones climáticas, láseres que puedan penetrar los tejidos del cuerpo de animales y personas para operaciones médicas y experimentos científicos, y muchos otros dispositivos ópticos útiles.
