Dispositivo capaz de controlar luz a una velocidad sin precedentes

En una escena de «La guerra de las galaxias» (la película de 1977 conocida también como «Episodio 4: una nueva esperanza»), el robot R2D2 proyecta un holograma tridimensional de la princesa Leia pidiendo ayuda desesperadamente. Esa escena, rodada hace más de 45 años, era totalmente de ciencia-ficción, debido a la imposibilidad tecnológica de crear hologramas tan realistas y dinámicos.

La generación de un holograma 3D autónomo requeriría un control extremadamente preciso y rápido de la luz, más allá de las capacidades de las tecnologías de entonces y de ahora, que se basan en cristales líquidos o microespejos.

Un equipo internacional que incluye a Christopher Panuski y Dirk Englund, ambos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha dedicado más de cuatro años a intentar superar este reto de la formación ultraveloz de haces ópticos.

Ahora el equipo ha puesto a prueba un dispositivo programable e inalámbrico que puede controlar la luz a una velocidad que es órdenes de magnitud mayor que la de los dispositivos comerciales.

El nuevo aparato hace las mismas cosas que otros, como por ejemplo enfocar un haz en una dirección específica o manipular la intensidad de la luz, pero lo hace muchísimo más deprisa de lo que es capaz cualquiera de esos otros aparatos.

El nuevo modulador espacial de luz programable e inalámbrico puede manipular la luz a una velocidad que es órdenes de magnitud mayor que la velocidad máxima de manipulación de luz que alcanzan los dispositivos existentes. (Ilustración: Sampson Wilcox. CC BY-NC-ND 3.0)

El proceso de fabricación del nuevo aparato también es innovador, y garantiza que la calidad del dispositivo siga siendo casi perfecta cuando se fabrica a gran escala. Esto será de gran ayuda para lograr una versión comercial del dispositivo.

Conocido como modulador espacial de luz, el dispositivo podría utilizarse no solo para mejorar espectacularmente la holografía en movimiento, sino también para crear sensores LiDAR (Light Detection And Ranging) superrápidos para coches autoconducidos. Los sensores LiDAR dotados con la nueva tecnología podrían captar imágenes un millón de veces más rápido que los sistemas mecánicos existentes.

El modulador espacial de luz también podría acelerar la labor de los escáneres cerebrales, que utilizan la luz para «ver» a través de los tejidos. Al ser capaces de obtener imágenes de los tejidos más rápidamente, los escáneres podrían generar imágenes de mayor resolución que no se vieran afectadas por el “ruido” de las fluctuaciones dinámicas de los tejidos vivos, como la sangre que fluye.

Panuski y sus colegas exponen los detalles técnicos de su modulador espacial de luz en la revista académica Nature Photonics, bajo el título de «A full degree-of-freedom spatiotemporal light modulator». (Fuente: NCYT de Amazings)