Internet de alta velocidad y otras técnicas de transferencia de datos se basan en la luz transportada a través de fibras ópticas con gran ancho de banda, una medida de cómo se pueden transferir los datos rápidamente. La disminución de estas fibras permite empaquetar más datos en menos espacio, pero hay una trampa: las fibras ópticas alcanzan un límite en la cantidad de datos que pueden llevar a medida que la luz se comprime en espacios cada vez más pequeños.
En contraste, los circuitos electrónicos pueden ser modelados en tamaños mucho más pequeños en las obleas de silicio. Sin embargo, la transferencia electrónica de datos funciona en las frecuencias con mucho menor ancho de banda, reduciendo la cantidad de datos que se pueden transportar.
Una tecnología recientemente descubierta llamada plasmónica aúna los mejores aspectos de la transferencia de datos ópticos y electrónicos. Mediante el hacinamiento luz en estructuras metálicas con dimensiones mucho más pequeñas que su longitud de onda, los datos se pueden transmitir a frecuencias mucho más altas, como las frecuencias de terahercios, que se encuentran entre las microondas y la luz infrarroja en el espectro de la radiación electromagnética.
Bluetooth mil veces más rápido
Los metales como la plata y el oro son los materiales plasmónicos especialmente prometedores, ya que refuerzan este efecto de desplazamiento.
"Existe muy poca tecnología bien desarrollada para crear dispositivos plasmónicos en terahercios, que tienen el potencial de hacer que los dispositivos inalámbricos como Bluetooth – que funciona a una frecuencia de 2,4 gigahertz – fuese 1.000 veces más rápido que en la actualidad", dice Ajay Nahata, de la Universidad de Utah, profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática y autor principal del nuevo estudio.
Usando una impresora de inyección de tinta disponible en el mercado y dos cartuchos de diferentes colores llenos de plata y tinta de carbón, Nahata y sus colegas imprimieron 10 estructuras plasmónicas diferentes con un arreglo periódico de 2.500 agujeros de diferentes tamaños y espaciamiento en una hoja de plástico de 2,5 pulgadas por 2,5 pulgadas.
Las cuatro matrices ensayadas tienen orificios de 450 micras de diámetro – aproximadamente cuatro veces el ancho de un cabello humano – y espaciados 1/25 de una pulgada de distancia. Dependiendo de las cantidades relativas de plata y tinta de carbón utilizadas, los investigadores podrían controlar la conductividad eléctrica de la matriz plasmónica, o lo eficiente que era en la realización de una corriente eléctrica.
Las matrices plasmónicas se hacen actualmente usando técnicas de microfabricación que requieren un equipo costoso y fabrican sólo una matriz a la vez. Hasta ahora, el control de conductividad en estas matrices ha demostrado ser extremadamente difícil para los investigadores.
Nahata y sus colaboradores en la Universidad de la Facultad de Ingeniería de Utah usaron imágenes de terahercios para medir el efecto de las matrices plasmónicas impresas en un haz de luz . Cuando la luz con una frecuencia en terahercios se dirige a una serie periódica de agujeros en una capa de metal, puede dar lugar a la resonancia en imagen.
