El nanoláser

Se han desarrollado innumerables láseres para las más variadas aplicaciones.

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Por: Vicente Aboites

El nanoláser

El nanoláser

En 1917 la revista “Physikalishe Zeitschrift” publicó un artículo titulado “Sobre la teoría cuántica de la radiación” escrito por Albert Einstein.

En este artículo se discute por vez primera el proceso de emisión estimulada de radiación que es la base de operación del láser. Treinta y ocho años después, en 1955, J.P. Gordon, H.J. Zeiger y C.H. Townes publican en la revista “Physical Review” un artículo titulado “EL MASER; nuevo tipo de amplificador de microondas, estándar de frecuencia y espectrómetro” en donde se describe la operación de un “máser”; que es simplemente un “láser” que en lugar de emitir “luz” emite “micro-ondas”.

Finalmente en 1961, cuarenta y cuatro años después del artículo de Einstein, T.H. Maiman publica en la revista “Physical Review” el artículo “Emisión Óptica Estimulada en Sólidos Fluorescentes II; espectroscopia y emisión estimulada en Rubí”, artículo en donde se reporta por primera vez la operación de un láser.

A partir de ese momento se han desarrollado innumerables láseres para las más variadas aplicaciones. Desde gigantescos láseres para investigación en fusión nuclear o en corte de materiales para la industria naval, automotriz o aeroespacial, hasta pequeños láseres de diodo semiconductor o de fibra óptica para las más variadas aplicaciones médicas, científicas e industriales. Una característica importante de muchos láseres es su gran tamaño, para muchas aplicaciones esto es indeseable.

El pasado 23 de septiembre la prestigiada revista “Nature Materials” publicó el trabajo realizado por investigadores del Instituto de Nanotecnología de la Universidad de Northwestern reportando un nanoláser tan pequeño que es capaz de operar dentro de los tejidos humanos convirtiéndose en un extraordinario instrumento para monitorear “in situ” diversos padecimientos.

El láser puede medir entre cincuenta y ciento cincuenta nanómetros, esto es aproximadamente un milésimo del grosor de un cabello humano.

Con estas dimensiones el láser puede operar en cualquier parte del cuerpo o (posiblemente) del cerebro, permitiendo analizar y tratar algunos padecimientos como la epilepsia.

Esto resulta prometedor para el estudio de tejidos dentro de órganos del cuerpo humano. Por otra parte dado que el láser está hecho de vidrio no presenta problemas graves de bio-incompatibilidad. Debido a que este láser puede operar en espacios extremadamente confinados podría también ser útil para el trabajo en circuitos cuánticos y microprocesadores ultra-rápidos de electrónica de baja potencia entre muchas otras aplicaciones.

Este láser representa un increíble avance tecnológico en nano-óptica y óptica no lineal. No tengamos duda de que así como hace unas cuantas décadas nos sorprendieron algunas aplicaciones médicas del láser como cirugía endoscópica o aplicaciones oculares del láser, así nos sorprenderán las nuevas aplicaciones del láser del siglo XXI.

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