Un avión no tripulado militar que vuela en una misión de reconocimiento es capturado detrás de las líneas enemigas, poniendo en marcha un equipo de ingenieros que necesitan eliminar de forma remota la información confidencial que se encuentra en los chips del avión no tripulado. Debido a que los chips son ópticos y no electrónicos, los ingenieros ahora pueden simplementeAplique un haz de luz ultravioleta en el chip para borrar instantáneamente todo el contenido.
Este chip al estilo James Bond está más cerca de la realidad debido a un nuevo desarrollo en un nanomaterial desarrollado por Yuebing Zheng, profesor de ingeniería mecánica y ciencia e ingeniería de materiales en la Escuela de Ingeniería Cockrell. Su equipo describió sus hallazgos en la revista Nano letras el 10 de noviembre
"Las moléculas en este material son muy sensibles a la luz, por lo que podemos usar una luz UV o longitudes de onda de luz específicas para borrar o crear componentes ópticos", dijo Zheng. "Potencialmente, podríamos incorporar este LED en el chip y borrar sucontenido de forma inalámbrica. Incluso podríamos hacer que desaparezca después de un cierto período de tiempo ".
Para probar su innovación, los investigadores utilizaron un láser verde para desarrollar una guía de ondas, una estructura o túnel que guía las ondas de luz de un punto a otro, en su nanomaterial. Luego borraron la guía de ondas con una luz ultravioleta y volvieron- Lo escribí en el mismo material usando el láser verde. Los investigadores creen que son los primeros en reescribir una guía de ondas, que es un componente fotónico crucial y un componente básico para los circuitos integrados, utilizando una técnica totalmente óptica.
Su avance principal es un nanomaterial híbrido especialmente diseñado que es similar al juguete Etch-A-Sketch de un niño: solo el material se basa en moléculas pequeñas y ligeras para dibujar, eliminar y reescribir componentes ópticos. Ingenieros y científicos están interesadosen componentes regrabables que usan luz en lugar de electricidad para transportar datos porque tienen el potencial de hacer que los dispositivos sean más rápidos, más pequeños y más eficientes energéticamente que los componentes hechos de silicio.
El concepto de óptica regrabable, que sustenta los dispositivos de almacenamiento óptico como CD y DVD, se ha seguido intensamente. El inconveniente de los CD, DVD y otros componentes ópticos regrabables de última generación es que requieren un volumen voluminoso y resistente.fuentes de luz solas, medios ópticos y detectores de luz.
Por el contrario, la innovación de UT Austin permite que la escritura, el borrado y la reescritura ocurran en el nanomaterial bidimensional 2-D, que allana el camino para chips y circuitos ópticos a nanoescala.
"Para desarrollar circuitos nanofotónicos integrados regrabables, uno debe ser capaz de confinar la luz dentro de un plano bidimensional, donde la luz puede viajar en el plano a larga distancia y ser controlada arbitrariamente en términos de su dirección de propagación, amplitud,frecuencia y fase ", dijo Zheng." Nuestro material, que es un híbrido, permite desarrollar circuitos nanofotónicos integrados regrabables ".
El material de los investigadores comienza con una superficie plasmónica, que está compuesta de nanopartículas de aluminio, encima de la cual se encuentra una capa de polímero de 280 nanómetros incrustada con moléculas que pueden responder a la luz. Debido a las interacciones de la mecánica cuántica con la luz, ellas moléculas pueden volverse transparentes, permitiendo que las ondas de luz se propaguen, o pueden absorber la luz.
Otra ventaja del material es que puede operar dos modos de transporte de luz simultáneamente, llamado modo híbrido. El modo de guía de onda dieléctrica del material puede guiar la propagación de la luz a larga distancia, mientras que el modo plasmónico puede amplificar dramáticamente la luzseñales dentro de un espacio más pequeño.
"El modo híbrido aprovecha las ventajas del modo de guía de onda dieléctrica y el modo de resonancia plasmónica, y los combina juntos mientras se eluden los límites de cada uno", dijo Zheng. "Nos dimos cuenta de un control totalmente óptico a través de una técnica, llamada división de Rabi fotoconmutable, que, por primera vez, se puede lograr en el modo híbrido de guía de ondas de plasmón ".
La integración entre estos dos modos mejora significativamente el rendimiento de la cavidad óptica en este nanomaterial híbrido, que presenta un factor de alta calidad y baja pérdida óptica y, por lo tanto, maximiza el acoplamiento entre las moléculas y el modo híbrido.
Zheng dijo que hay desafíos que deben abordarse antes de que un chip óptico o circuito nanofotónico pueda diseñarse utilizando este material, incluida la optimización de las moléculas para mejorar la estabilidad de las guías de onda regrabables y su rendimiento para las comunicaciones ópticas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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