Los investigadores de Technion han demostrado, por primera vez, que las emisiones de láser se pueden crear a través de la interacción de la luz y las ondas de agua. Este "láser de ondas de agua" podría algún día utilizarse en pequeños sensores que combinan ondas de luz, sonido y ondas de agua, o como una característica de los dispositivos microfluídicos "lab-on-a-chip" utilizados para estudiar la biología celular y para probar nuevas terapias farmacológicas.
Por ahora, el láser de ondas de agua ofrece un "patio de recreo" para los científicos que estudian la interacción de la luz y el fluido a una escala más pequeña que el ancho de un cabello humano, escribieron los investigadores en el nuevo informe, publicado el 21 de noviembre Fotónica de la naturaleza .
El estudio fue realizado por los estudiantes del Instituto de Tecnología Technion-Israel Shmuel Kaminski, Leopoldo Martin y Shai Maayani, bajo la supervisión del profesor Tal Carmon, jefe del Centro de Optomecánica de la Facultad de Ingeniería Mecánica de Technion. Carmon dijo que el estudio esel primer puente entre dos áreas de investigación que anteriormente se consideraban no relacionadas entre sí: la óptica no lineal y las ondas de agua.
Se puede crear un láser típico cuando los electrones en los átomos se "excitan" por la energía absorbida de una fuente externa, haciendo que emitan radiación en forma de luz láser. El profesor Carmon y sus colegas ahora muestran por primera vez que el aguaLas oscilaciones de onda dentro de un dispositivo líquido también pueden generar radiación láser.
La posibilidad de crear un láser a través de la interacción de la luz con las ondas de agua no se ha examinado, dijo Carmon, principalmente debido a la gran diferencia entre la baja frecuencia de las ondas de agua en la superficie de un líquido aproximadamente 1,000 oscilaciones por segundoy la alta frecuencia de las oscilaciones de las ondas de luz 1014 oscilaciones por segundo. Esta diferencia de frecuencia reduce la eficiencia de la transferencia de energía entre la luz y las ondas de agua, que es necesaria para producir la emisión láser.
Para compensar esta baja eficiencia, los investigadores crearon un dispositivo en el que una fibra óptica suministra luz a una pequeña gota de octano y agua. Las ondas de luz y las ondas de agua se cruzan muchas veces aproximadamente un millón de veces dentro de la gota, generando la energía que sale de la gota como la emisión del láser de ondas de agua.
La interacción entre la luz de fibra óptica y las vibraciones minúsculas en la superficie de la gotita es como un eco, señalaron los investigadores, donde la interacción de las ondas de sonido y la superficie por la que pasan puede hacer que un solo grito sea audible varias veces.Con el fin de aumentar este efecto de eco en su dispositivo, los investigadores utilizaron líquidos muy transparentes y líquidos, para alentar las interacciones de luz y gotas.
Además, una gota de agua es un millón de veces más blanda que los materiales utilizados en la tecnología láser actual. Por lo tanto, la presión mínima aplicada por la luz puede causar una deformación de las gotas que es un millón de veces mayor que en un dispositivo optomecánico típico, que puede ofrecer mayorcontrol de las emisiones y capacidades del láser, dijeron los científicos de Technion.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Technion - Instituto de Tecnología de Israel . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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