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Nano óptica podría hacer posible avances revolucionarios en el procesamiento, la transferencia y el almacenamiento de la información.

Nano óptica

Créditos de las imagenes: Technion press office.

Investigadores de Israel han tenido éxito en la generación de diminutos “nano-erizos de luz” llamados skyrmions ópticos.

Estos podrían hacer posibles avances revolucionarios en el procesamiento, la transferencia y el almacenamiento de la información.

La investigación, publicada recientemente en Science, fue dirigida por el profesor Guy Bartal del departamento de ingeniería eléctrica.

El término “skyrmion” se deriva del nombre del Dr. Tony Skyrme, un físico inglés que, en 1962, descubrió que los arreglos de alta energía de los sistemas físicos con campos que tienen una “configuración tipo erizo” disfrutan de una mayor estabilidad.

Con los años, el concepto se aplicó a varios sistemas materiales, sobre todo en imanes.

Los arreglos Hedgehog se consideran una alternativa muy prometedora para guardar datos. De este modo se podría aumentar drásticamente el almacenamiento de memoria de la computadora.

Actualmente, la mayor parte de la información del mundo se inserta o extrae en discos duros mediante un brazo mecánico.

Pero la gestión de la información basada en skyrmions solo requiere corrientes eléctricas débiles.

Los skyrmions son de dimensiones nano métricas, con diámetros 10.000 veces más pequeños que los de un cabello.

Esas características explican por qué se espera que Skyrmions optimice, acelere y reduzca drásticamente los costos de procesamiento de la información.

Los investigadores del Technion fueron los primeros en extender la idea del Dr. Skyrme al mundo de la óptica.

Lograron generar skyrmions usando el campo eléctrico de las ondas electromagnéticas.

Esto es en contraste con las ondas de luz “regulares”, cuyos campos eléctricos generalmente apuntan en una dirección específica.

Un principio físico subyacente, son por ejemplo, las gafas de sol polarizadas. Los investigadores del Technion demostraron que un campo eléctrico puede adoptar una forma de “skyrmion” y simultáneamente en todas las direcciones, de modo que su configuración espacial se parece a las púas de un erizo.

Además, mostraron que estos “erizos ligeros” son robustos contra varios defectos en el material que alberga las ondas electromagnéticas.

La generación exitosa de skrymions en ondas electromagnéticas puede ser de importancia crítica en aplicaciones prácticas.

Hasta la fecha, los materiales en los que se forman los skrymions son muy raros y generalmente requieren enfriamiento a temperaturas muy bajas.

Normalmente se logran con nitrógeno líquido o helio. El nuevo descubrimiento del equipo de Technion podría permitir la futura replicación de este efecto único en una amplia gama de sistemas y materiales, incluidos líquidos, sistemas de nano partículas e incluso gases atómicos fríos.

También podría sentar las bases para nuevas aplicaciones skyrmion en el procesamiento de información óptica, en lugar de magnética.

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