Investigadores de la USAL descubren una nueva propiedad de la luz láser

El estudio liderado por el Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica abre nuevas vías para la comunidad científica internacional para explorar las dinámicas de interacción entre luz y materia

Los investigadores Luis Plaja, Carlos Hernández García, Julio San Román y Laura Rego. Foto: Sergio Manzano.
Los investigadores Luis Plaja, Carlos Hernández García, Julio San Román y Laura Rego. Foto: Sergio Manzano.

La ciencia continúa avanzando a pasos agigantados, en esta ocasión, en materia de luz láser. Científicos del Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica de la Universidad de Salamanca (ALF-USAL) han demostrado, por primera vez, que la luz puede forzar una torsión sobre sí misma en ausencia de fuerzas externas. Esta propiedad, nunca antes vista, abre un nuevo horizonte para futuros avances en ciencia fundamental a escala nanométrica.

Laura Rego, Carlos Hernández García, Luis Plaja y Julio San Román lideran la investigación internacional de este estudio, cuyos resultados acaban de ser publicados por la revista Science, una de las más reputadas de la ciencia mundial. Con esta ocasión, ya es la tercera vez que lo hacen. “Se trata de un reconocimiento a nuestro trabajo y una gran satisfacción”, comenta Hernández García.

Como han señalado los físicos, lo más destacable del trabajo es la generación de haces de luz con una nueva propiedad, el torque de luz. Hasta el momento se conocía que los haces de luz podían ser creados con torsión, es decir, con una estructura en forma de remolino alrededor de su eje de propagación. Cabe recordar que los vórtices de luz  son similares a los torbellinos que forma el viento. Al igual que estos, son capaces de ejercer fuerzas de rotación sobre los materiales.

Imagen de un torque de la luz.
Imagen de un torque de la luz.

Además, el nuevo tipo de haz de luz demostrado por estos investigadores es capaz de acelerar su torsión en el tiempo. De esta forma, no solo gira por sí mismo, sino que, posee la propiedad de auto acelerarse y decelerarse sin ayuda externa. De acuerdo con la USAL, “son, por lo tanto, vórtices que ejercen sobre sí mismos un torque, es decir, luz con auto-torque.”

La propiedad de auto inducirse un giro ha podido ser observada en otros sistemas físicos. Sin embargo, los científicos la definen como algo que “nunca hasta este momento se había observado en luz.”

Una nueva vía de investigación

Mesa experimental del grupo Kapteyn-Murnane (JILA - University of Colorado Boulder), empleada para generar el haz de luz con el que se demostró la auto-torsión.
Mesa experimental del grupo Kapteyn-Murnane (JILA – University of Colorado Boulder), empleada para generar el haz de luz con el que se demostró la auto-torsión.

Este descubrimiento, desarrollado en colaboración con la Universidad de Colorado y el Instituto de Ciencias Fotónicas de Castelldefels (ICFO), presenta nuevas oportunidades para conocer el universo. Como asegura Carlos Hernández García, investigador del Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica de la USAL, “la luz es una de las herramientas más potentes con las que contamos para descubrir el mundo, por lo que esta nueva propiedad del láser supone una nueva vía de investigación para estudiar las moléculas y la inducción de corrientes en materiales pequeños.” Se trata de una nueva herramienta para estudiar la dinámica de las interacciones entre la luz y la materia, en la escala micro y nanoscópica.

En los que se refiere a las futuras aplicaciones de esta nueva propiedad de la luz láser, los científicos son cautos. No obstante, continuarán desarrollando esta vía de investigación en el futuro. “Todavía queda mucho por hacer. Actualmente, contamos con un abanico muy grande de posibilidades para seguir explorando en esta línea.”

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