Una nueva tecnología ha demostrado cómo los campos eléctricos aumentan los efectos ópticos no lineales del grafeno, allanando el camino para comunicaciones de alta velocidad más rápidas.

El grafeno, entre otros materiales, puede capturar partículas de luz llamadas fotones, combinarlas y producir un haz óptico más potente. Esto se debe a un fenómeno físico llamado generación de armónicos ópticos, que es característico de los materiales no lineales. Los efectos ópticos no lineales pueden explotarse en una variedad de aplicaciones, incluida la tecnología láser, el procesamiento de materiales y las telecomunicaciones.

Aunque todos los materiales deben demostrar este comportamiento, la eficiencia de este proceso suele ser pequeña y no puede controlarse externamente. Ahora, investigadores de la Universidad de Cambridge, Politecnico di Milano y IIT-Istituto Italiano di Tecnologia han demostrado que el grafeno no solo muestra una buena respuesta óptica sino también cómo controlar la intensidad de este efecto usando un campo eléctrico. Sus resultados se informan en la revista Nature Nanotechnology.

Las tres instituciones son socios en Graphene Flagship, un proyecto paneuropeo dedicado a llevar grafeno y materiales relacionados para aplicaciones comerciales.

El grafeno, una forma de carbono de un solo átomo de grosor, tiene una combinación única de propiedades que lo hace útil para aplicaciones desde electrónica flexible y comunicación de datos rápida hasta materiales estructurales mejorados y tratamientos de agua. Es altamente conductor eléctrico y térmico, así como fuerte y flexible.

Los investigadores prevén la creación de nuevos conmutadores ópticos de grafeno, que también podrían aprovechar nuevas frecuencias ópticas para transmitir datos a lo largo de los cables ópticos, aumentando la cantidad de datos que se pueden transmitir. Actualmente, la mayoría de los dispositivos comerciales que usan ópticas no lineales solo se usan en espectroscopía. El grafeno podría allanar el camino hacia la fabricación de nuevos dispositivos para aplicaciones de ancho de banda ultra ancho.

«Nuestro trabajo muestra que la eficiencia de la generación de la tercera armónica en el grafeno se puede aumentar en más de 10 veces sintonizando un campo eléctrico aplicado», dijo en un comunicado el autor principal, Giancarlo Soavi, del Cambridge Graphene Center.

«Los autores encontraron de nuevo algo único sobre el grafeno: la capacidad de ajuste de la generación de tercera armónica en un amplio rango de longitudes de onda», dijo el profesor Frank Koppens del ICFO (Instituto de Ciencias Fotónicas) en Barcelona y líder de uno de lospaquetes de trabajo Graphene Flagship. A medida que más y más aplicaciones son completamente ópticas, este trabajo abre el camino a una multitud de tecnologías».

Fuente: europapress.es