Argia atomoetara iristen denean

11 azaroa, 2016
spri-nano lente pequeña

Mendeetan zehar, zientzialariek uste izan dute argia ezin zela fokalizatu bere uhin luzera (metroaren milioirenaren ordenakoa) baina neurri txikiagoetan. Baina, Donostiako Materialen Fisika Zentroko (CSIC-UPV/EHU) eta Donostia International Physics Center-eko (DIPCko) zenbait ikertzailek, Cambridge-ko Unibertsitatearekin elkarlanean, munduko lenterik txikiena eraiki dute, argia metroa baina mila milioi aldiz txikiagoak diren neurrietan harrapatzeko gai den lentea, atomo bakarraren neurrian hain zuzen ere.

“Gure predikzio teorikoek hori posible zela aditzera ematen zuten, orain egiaztatu den bezalaxe”, dio Javier Aizpurua irakasleak, Materialen Fisika Zentroko eta DIPCko ikertzailea eta ikerketa lan honen esfortzu teorikoen burua. Garapen teoriko hauei esker, horren eskala txikietan argiaren konfinamendua eta argiak molekulekin duen elkarrekintza ulertu ahal izan da.

 

Cambridge-ko ikertzaile talde esperimentalak, Jeremy Baumberg irakaslearen gidaritzapean, eroantasun altuko urrea erabili du aurki daitekeen barrunbe optikorik txikiena eraikitzeko. Barrunbe hau –  ‘piko-barrunbe’ izenaz deitua – urrezko nano-egitura batean atomo bakarreko konkor batez osatuta dago, eta argia konfinatzen du metroaren mila milioirena baina neurri txikiagoetan. Esperimentuan, barrunbe honen ondoan zenbait molekula aurkitzen dira, eta honek ahalbidetzen du argia eta materiaren arteko elkarrekintza ikertzeko modu berri bat. Emaitzak Science aldizkarian argitaratu dira.

 

Eskuan plektroa hartuta gitarraren sokak eragiten diren moduan, argiaren energiak molekula baten lotura kimiko jakin baten bibrazioak eragin ditzake. Fenomeno honi elkarrekintza optomekanikoa deritzo. Lan honetan, ikertzaileek lortu dutena izan da hain zuzen ere, piko-barrunbean fokalizatutako argiak ondoko molekularen bibrazioak eragitea; munduko gitarrarik txikiena bezala imajina genezake, argiaren bidez jotzen den gitarra molekular ñimiñoa.

 

“Eskuartean duguna elkarrekintza optomekaniko bat da, eta eskala atomikoan seinale optikoa bihurtzeko erabili daiteke. Hau da, argiarekin gure “gitarra” molekularraren “nota” jakin batzuk jotzeko: argi mota batek zenbait nota joarazten ditu eta beste argi mota bat berriz ez da gai ezer jotzeko” azaltzen du Aizpuruak.

 

Nano-egiturak eraikitzea banakako atomoen zehaztasunarekin oso zaila da, eta urrezko atomo iheskorrak izoztu ahal izateko, gutxienez, -260°C tenperaturara laginak hoztea beharrezkoa izaten da (zero absolutua -273,15°C da). Urrezko nano-partikulak laserrarekin argiztatzean, isolatutako atomo gutxi batzuk mugitu egiten dira eta piko-barrunbea eratzen dute. Une horretan, piko-barrunbe horretan fokalizatutako argiak ondoko molekularen bibrazioa eragiten du, prozesua denbora errealean monitorizatua delarik.

 

Urrezko atomoak, argia harrapatzen duten saski eroale ñimiñoak bailiran jokatzen dute, eta argi bidez katalizatutako erreakzio kimikoen alorrean aukera eta bide berriak irekitzeko gaitasuna azaltzen dute. Piko-barrunbe hauek, osagai sinpleagoetatik habiatuz beste konplexu molekularrak osatzeko erabili litezke, baita gailu optomekaniko berriztagarriak garatu ahal izateko ere.

Erlazionatutako artikuluak

Orobat interesa dakizuke

View all arrow