Creando arcoiris a escala nanométrica

Una nueva investigación del King's College de Londres puede llevar a una mejora el células solares y pantallas LED. Los investigadores han demostrado con detalle como separar los colores y crear "arcoiris" usando estructuras a nanoescala en superficies metálicas.

Hace más de 150 años, el descubrimiento del King's acerca de como separar y proyectar diferentes colores, marcó el camino hacia los modernos televisores y pantallas a color. El reto para los científicos de esta disciplina hoy en día es la manipulación del color a nanoescala. Esta capacidad tendrá importantes implicaciones en espectroscopía e imágenes, detección de agentes químicos y biológicos y puede conducir a la mejora de las células solares y las pantallas planas de TV.

Los investigadores fueron capaces de atrapar luz de diferentes colores en diferentes posiciones de un área nanoestructurada, usando nanoestructuras especialmente diseñadas. Dependiendo de la geometría de la nanoestructura, un arcoiris atrapado podría ser creado en una película de oro de una dimensión del orden de unos pocos micrómetros, unas 100 veces más pequeño que la anchura de un cabello humano.

Se han considerado nanoestructuras de varios tipos para las aplicaciones en células solares que potencien la eficiencia en la absorción de luz solar. Los resultados obtenidos actualmente implican que no es necesario mantener las células solares iluminadas en un ángulo fijo sin comprometer la eficiencia de la luz acoplada a un amplio rango de longitudes de onda. Cuando se usa al contrario para pantallas y displays, aumenta la cantidad de ángulos de visión para todos los posibles colores.

La gran diferencia con los arcoiris naturales, donde el rojo siempre aparece en la parte externa y el azul en la interna, es que en las nanoestructuras creadas, los investigadores fueron capaces de controlar donde aparecerían los colores, controlando los parámetros de las nanoestructuras. Además, descubrieron que es posible separar los colores en diferentes lados de las nanoestructuras.

Los efectos demostrados en este trabajo serán importantes para proporcionar sensibilidad cromática en sistemas de imagen infrarroja usados en control de productos y seguridad. También permitiran la construcción de espectrómetros a escala microscçopica para sensores.

Via King's College