Vea También
 |
| Un sombrero láser sintonizable se puede imprimir con inyección de tinta. Crédito: NotjungCG/Shutterstock |
Si fuera posible, un láser flexible podría funcionar incluso con las variaciones más pequeñas del mundo natural. Sin embargo, como son intrínsecamente inestables, los láseres compuestos íntegramente de líquidos sólo han conseguido mantener un funcionamiento continuo en condiciones ambientales si están encerrados en un recipiente especialmente diseñado o en una matriz que impida que el líquido se evapore.
En un nuevo estudio, científicos de la Universidad de Tsukuba demostraron un método sencillo para formar un microláser esférico autónomo compuesto íntegramente de líquido que funciona de forma estable incluso bajo la atmósfera. Han desarrollado un láser sintonizable que puede imprimirse con chorro de tinta y tener un color que cambia según la forma.
Las microgotas utilizadas en el método funcionan como láseres flexibles, duraderos y sintonizables neumáticamente. Este nuevo avance podría hacer posible la creación de láseres que puedan utilizarse en entornos normales, a diferencia de los actuales "láseres de gotitas", que no pueden funcionar bajo la atmósfera.
Los científicos han aprovechado un efecto de loto artificial para crear gotas líquidas que pueden actuar como láseres y permanecer estables hasta un mes. Los "láseres de gotitas" disponibles en la actualidad no pueden utilizarse en condiciones ambientales, ya que simplemente se evaporan a menos que estén encerrados en un recipiente.
En este estudio reciente, se ha añadido un colorante láser a un líquido iónico denominado tetrafluoroborato de 1-etil-3-metilimidazolio (EMIBF4). Se eligió este líquido por su elevada tensión superficial y su prolongada velocidad de evaporación. A continuación, para hacer un sustrato de cuarzo impermeable a los líquidos, se depositan sobre el material pequeñas nanopartículas de sílice fluorada. Las minúsculas gotitas de EMIBF4 que se le aplican con una pipeta siguen siendo casi totalmente esféricas. Los resultados revelan que la gotita puede mantener su estabilidad durante al menos 30 días.
El profesor Hiroshi Yamagishi, primer autor, declaró: "Mediante cálculos matemáticos se predijo que las propiedades morfológicas y ópticas deseadas de la gotita se mantendrían incluso cuando se expusiera a convección gaseosa".
Cuando se excita con una fuente de bombeo láser, la gotita puede conservar una resonancia óptica debido a su forma y resistencia a la evaporación. Al alterar suavemente las morfologías de las gotitas, el soplado de gas nitrógeno puede modificar los picos del láser en la región de 645-662 nm.
El profesor Yamagishi declaró: "Hasta donde sabemos, éste es el primer oscilador láser líquido que se puede sintonizar de forma reversible mediante las convecciones de gas".
"La gota de láser también puede utilizarse como sensor de humedad muy sensible o detector de flujo de aire". A continuación, los investigadores emplearon un aparato comercial de impresión por chorro de tinta equipado con un cabezal de impresión capaz de trabajar con un líquido viscoso. Las matrices impresas de gotitas láser funcionaron sin necesidad de tratamiento posterior".
"Los resultados de esta investigación indican que la producción es altamente escalable y fácil de realizar, por lo que puede aplicarse fácilmente a la fabricación de sensores baratos o dispositivos de comunicación óptica. Esta investigación puede conducir a nuevos detectores de flujo de aire o a comunicaciones de fibra óptica menos costosas."
Fuentes, créditos y referencias:
Más temas acerca de:
Física