Por: Carlos A. FERREYROS SOTO
Doctor en Derecho
Universidad de Montpellier I Francia.
La Comisión Europea está trabajando para garantizar que
los ciudadanos y las empresas disfruten de todos los beneficios de la ciencia y
tecnología fotónica a través de un Proyecto coordinado por la Universidad de Paderborn de Alemania. Al igual que se hiciera antes con los transistores electrónicos
en los ordenadores, los fotones son capaces de contener y vehicular miles de millones de datos e informaciones miniaturizándolos
para realizar numerosas operaciones complejas. Asi, es posible controlar los fotones, capaces de ser portadores de datos e información útiles. Intercambiar información con
luz en lugar de electricidad mucho más rápida y potencialmente más eficiente energéticamente.
La política de investigación de la UE en el ámbito de las comunicaciones ópticas de datos, incluyendo la combinada con la inteligencia artificial, prevé la aplicación de la fotónica a nano escala en Internet de Banda Ancha, más rápida, transparente, dinámica y ecológica, utilizando aisladores ópticos en lugar de diodos y transistores, que realizan funciones muy similares a sus análogos electrónicos.
A fin de acceder a normas similares y estándares europeos, las empresas, organizaciones
públicas y privados interesados en asesorías, consultorías, capacitaciones, estudios,
evaluaciones, auditorías sobre el tema, sírvanse comunicar al correo electrónico:cferreyros@hotmail.com
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El control de la luz a nanoescala podría revolucionar las TIC
La electrónica consiste en manipular electrones para que realicen tareas útiles. La miniaturización de esta tecnología ha permitido que los ordenadores de hoy contengan miles de millones de transistores electrónicos , realizando numerosas operaciones complejas. "La fotónica se basa en una idea similar, pero en lugar de los electrones nos interesan los fotones, la partícula elemental de luz", dice el investigador del proyecto Nanofotónica Sergey Kruk, actualmente en la Universidad Nacional de Australia . “Si podemos controlar los fotones, estos podrían ser portadores de información útiles. Intercambiar información con luz en lugar de electricidad es mucho más rápido y potencialmente más eficiente energéticamente”.
Miniaturización de la tecnología fotónica
El proyecto fue coordinado por la Universidad de Paderborn en Alemania y apoyado por el programa de Acciones Marie Skłodowska-Curie. Se centró en cómo miniaturizar una tecnología fotónica concreta (un aislador óptico ) de forma similar a como se ha miniaturizado la electrónica durante el siglo pasado. Gracias a la tecnología de semiconductores, los sistemas electrónicos ahora pueden incluir no sólo un puñado, sino millones e incluso miles de millones de transistores. El proyecto Nanophotonics quería hacer algo similar con la fotónica. En lugar de diodos y transistores, la fotónica utiliza estos aisladores ópticos, que realizan funciones muy similares a sus análogos electrónicos. "La tecnología detrás de los aisladores ópticos se encuentra aproximadamente en el nivel en el que se encontraban los diodos eléctricos en la primera mitad del siglo XX", añade Kruk. "Están disponibles comercialmente, pero suelen tener un tamaño de unos pocos centímetros y pueden costar cientos o incluso miles de euros cada uno". Por lo tanto, actualmente no es factible colocar miles de millones de estos aisladores ópticos en, por ejemplo, un solo chip fotónico. Sin embargo, ser capaz de fabricar aisladores ópticos a nanoescala podría revolucionar la fotónica y abrir el mercado a las tecnologías fotónicas de comunicación de información.
Desarrollo de aisladores ópticos a nanoescala
Kruk quería demostrar que esto era posible. Comenzó el proyecto diseñando aisladores ópticos a nanoescala mediante simulaciones por computadora. "Se pueden considerar señales de tráfico que dirigen el tráfico", afirma. "Nuestros elementos a nanoescala garantizan que la luz fluya en una dirección determinada, de forma similar a cómo las señales de tráfico controlan el tráfico en una carretera muy transitada". Estos diminutos componentes se fabricaron luego en una sala limpia, el tipo de entorno donde se construyen los chips de computadora. A continuación, los componentes se probaron en un laboratorio de láser. "Iluminamos estas estructuras con un rayo de luz láser para ver qué pasaba", explica Kruk. Una demostración interesante fue un portaobjetos translúcido estructurado a nanoescala. A medida que la luz pasa a través de la diapositiva, se puede ver una imagen codificada, pero cuando giras la diapositiva y miras nuevamente, se ve una imagen completamente diferente a través de ella. "Este par de imágenes fue sólo una demostración de un número de posibilidades sin explotar", señala Kruk.
El futuro de la fotónica
El proyecto Nanophotonics ha ayudado a demostrar el potencial del diseño y fabricación de aisladores ópticos a nanoescala. Este es un importante paso adelante hacia la miniaturización de la tecnología fotónica. "La fotónica ya ha comenzado a sustituir a la electrónica a gran escala", añade Kruk. “Por ejemplo, actualmente les estoy hablando desde Australia a través de una fibra óptica que corre bajo el océano. La mayor parte de las comunicaciones de largo alcance se logran casi exclusivamente a través de ondas electromagnéticas, como la luz infrarroja, que fluyen a través de fibras ópticas”. Por lo tanto, el siguiente paso lógico es perfeccionar y miniaturizar aún más la tecnología fotónica e incorporar elementos ópticos en dispositivos individuales.
Palabras clave
Nanofotónica, nanoescala, fotónica, electrones, computadoras, transistores, óptica.
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