2024-04-29Emplean técnicas de luz ultrarrápidas para modificar materiales cristalinos, lo que podría dar inicio a una nueva electrónica
CSIC |El ICMM-CSIC lidera un estudio internacional que demuestra una nueva teoría para la manipulación de materiales bidimensionales con pulsos de luz intensos.Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid lideran un estudio internacional en el que se demuestra una nueva teoría para modificar las características de materiales cristalinos con pulsos de luz intensos. El trabajo abre la puerta a un control sin precedentes de los movimientos de los electrones en su interior, posibilitando el uso de nuevos grados de libertad cuánticos a escalas ultrarrápidas y, por tanto, al aumento de la velocidad y capacidad de procesamiento de información.
Los materiales cristalinos se caracterizan por tener una estructura ordenada y con relaciones de simetría. Estas simetrías están íntimamente relacionadas con las propiedades electrónicas del material, por lo que modificarlas permite cambiar u obtener nuevas propiedades.
En el trabajo que ahora se publican, los investigadores del ICMM-CSIC Rui Silva y Álvaro Jiménez Galán han desarrollado un método para manipular la simetría de estos materiales de manera ultrarrápida. "Nosotros proponemos trabajar con un campo óptico que sea de la misma simetría que la estructura de nuestro material, para controlar las propiedades de simetría globales del sistema. De esta manera, se pueden cambiar las propiedades electrónicas del material en pocos femtosegundos (equivalente a la milbillonésima parte de un segundo)", explica Jiménez galán, uno de los autores principales de ambos trabajos.
“Al tener la misma simetría que el material, solo rotando el pulso de luz conseguimos cambiar sus propiedades electrónicas", añade Rui Silva, quien también es uno de los autores principales. Estos dos científicos propusieron esta teoría hace unos años y ahora se ha conseguido demostrar experimentalmente.
Para ello, se ha creado un pulso de luz potente que se mueve a dos frecuencias diferentes y que rotan en sentidos opuestos creando un pulso de luz con forma de trébol. "El pulso puede rotar a escalas de femtosegundos", indica Jiménez Galán, que añade que esas escalas “son relevantes ya que son las asociadas al movimiento electrónico coherente. De esta manera, las modificaciones en las propiedades del material conservan todas las propiedades cuánticas, lo que es esencial, por ejemplo, para la computación cuántica”, matiza el investigador.
El trabajo es fundamentales, entre otros campos, para el de la valletrónica, que trabaja con los electrones que se mueven por los valles que se forman en la estructura de bandas del cristal. En concreto, se ha logrado "un control sin precedentes sobre la magnitud, la localización y la curvatura" de esos valles al trabajar esta técnica sobre nitruro de boro hexagonal monocapa (material de dos dimensiones).
"Al trabajar a frecuencias ópticas, abrimos la posibilidad de diseñar dispositivos valletrónicos multimateriales que funcionen en escalas de tiempo en los que la coherencia cuántica se mantiene", indican los científicos, que adelantan que los siguientes pasos de su investigación pasan por trabajar con luz estructurada, lo que abriría paso a la manipulación de las propiedades de materiales tanto en el tiempo como en el espacio.
El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) es una agencia estatal adscrita al Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Su objetivo fundamental es desarrollar y promover investigaciones en beneficio del progreso científico y tecnológico, para lo cual está abierta a la colaboración con entidades españolas y extranjeras. Según la clasificación SIR World Report 2012, es la mayor institución pública dedicada a la investigación en España, habiendo llegado a ser la novena del mundo en 2012, según el SIR World Report 2012: Global Ranking (elaborado por SCImago Institutions Rankings) 3 y la 16ª en 2017.
2024-05-14
La energía nuclear regresa a Japón con más fuerza que nunca. Antes de 2050 tendrá reactores de 4ª generación
El plan de Japón para volver a estar a la vanguardia de la tecnología ya está en marcha. Actualmente este país está invirtiendo más dinero en su sector de los chips que EEUU, Alemania, Francia o Reino Unido. No en términos de valor neto, pero su esfuerzo es mayor si ponderamos la inversión de estos países sobre su producto interior bruto (PIB). EEUU dedica el 0,21% de su PIB a su industria de los semiconductores, y Alemania el 0,41%. Francia, según Nikkei Asia, el 0,2%, y, por último, Reino Unido el 0,04%. La diferencia es muy significativa y pone encima de la mesa el esfuerzo que está haciendo Japón con un 0,71% de su PIB.
2024-05-14
Dominica, cada vez más cerca de la independencia energética gracias a las renovables
Dominica quiere ser un pionero en la energía renovable, específicamente la energía geotérmica. Producir energía 100% renovable en Dominica ha sido una transformación que lleva décadas gestándose, y hoy en día está más cerca de producir electricidad a bajo costo respetando el medio ambiente.
2024-05-06
Energy Savings as a Service (ESaaS): un modelo para ahorrar energía sin inversiones iniciales
Optimizar el consumo de energía para disminuir la huella de carbono y proteger al medio ambiente forma parte de la hoja de ruta de Telefónica. Para conseguir este objetivo, la compañía se apoya en modelos innovadores y disruptivos como Energy Savings as a Service (ESaaS), donde un proveedor proporciona y mantiene operativos equipos modernos destinados a la mejor energética a cambio de una tarifa regular.
2024-05-03
Ahora es el momento de acelerar la transición hacia una Europa más circular
Pese a los avances en el ámbito legislativo durante los últimos cinco años, transformar la economía europea — en gran medida lineal y basada en el «usar y tirar»—, a una economía circular, requerirá acciones más decididas y una aplicación más firme de las medidas existentes. Según un eminente informe publicado hoy por la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) sobre la situación de la economía circular, es fundamental actuar con decisión para reducir radicalmente la generación residuos, priorizar acciones que reduzcan el uso de recursos, mejorar las tasas de reciclado de residuos y agilizar la incorporación al mercado de productos diseñados para ser circulares.
2024-05-02
Transición energética, más que tecnología, oportunidad para reducir la pobreza
Colombia podría aprovechar el incremento de las fuentes de energía no convencionales –provenientes del viento, el Sol o el hidrógeno–, no solo para mitigar la crisis climática sino también para mejorar las condiciones sociales y económicas de la población vulnerable. Las cooperativas para la energía comunitaria que existen en países como Alemania, Canadá y Argentina servirían como referencia para ajustar leyes y políticas públicas en el país.
2024-04-29
Si finalmente llega la energía de fusión nuclear comercial se lo deberemos en gran medida a este reactor. Y no es ITER
Si todo sale como prevé EUROfusion, las primeras pruebas con plasma en ITER ("International Thermonuclear Experimental Reactor"), el reactor experimental de fusión nuclear que un consorcio internacional liderado por Europa está construyendo en la localidad francesa de Cadarache, arrancarán antes de que expire esta década. Esta enorme y complejísima máquina es un paso fundamental en el camino hacia la energía de fusión comercial, pero no es la única pieza importante de este rompecabezas. Ni mucho menos.
