• Imprimeix

Butlletí RECERCAT
Noves aplicacions tecnològiques gràcies a la llum

Un equip format per investigadors del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) estableix les bases d’una nova generació de dispositius tecnològics ultraràpids que podria servir per controlar sistemes intel·ligents mitjançant llum i sense contacte. La investigació ha demostrat la possibilitat de deformar controladament l’estructura cristal·lina d’un material ferroelèctric mitjançant l’aplicació d’una llum visible de baixa potència.

03/04/2018 12:04
R136_UNI_Llum dispositius

L’estudi, publicat a Nature Photonics, mostra per primera vegada la possibilitat de controlar aquests dispositius mitjançant l’ús de la llum. També permetrà el disseny de commutadors 1.000 vegades més ràpids o la transmissió d’energia elèctrica a distància sense utilitzar cables.

Els materials intel·ligents es basen en materials que poden commutar (canviar) de forma reversible entre dos estats. Aquests materials, denominats ferroics, són els elements fonamentals utilitzats com a sensors i actuadors, per exemple, en l’emmagatzematge d’informació. Els materials ferroics més emprats presenten resposta ferromagnètica (responen a camps magnètics) i ferroelèctrica (responen a camps elèctrics). Tots dos es caracteritzen per la presència de regions generalment nanomètriques denominades dominis que al seu torn estan separades per finíssimes capes denominades parets de dominis.

El control dinàmic de les parets de domini es fa mitjançant l’aplicació de camps magnètics o elèctrics. Aquests camps s’han de situar a prop del material, en el cas de camps magnètics, o fins i tot han d’estar físicament en contacte, en el cas de camps elèctrics. Els investigadors d’aquest estudi han demostrat que és possible sintonitzar la polarització macroscòpica i les seves propietats relacionades per mitjà de llum polaritzada i de forma reversible, fet que suposa un control extern sense contacte mitjançant la utilització de difracció de raigs X d’alta resolució de radiació sincrotró. El pas següent és considerar les implicacions dels resultats per a futures aplicacions nanotecnològiques.

A l’estudi han participat José Francisco Fernández i Fernando Rubio-Marcos, de l’Institut de Ceràmica i Vidre del CSIC, i José Eduardo García, de la UPC.

 

F. Rubio-Marcos et al., Reversible optical control of macroscopic polarization in ferroelectrics,
Nature Photonics, 12, 29-32(2018). DOI:10.1038/s41566-017-0068-1