Científicos descubren que la luz tiene una propiedad que por años no pudimos medir

Antes de este espectacular descubrimiento que estamos a punto de contarte, creíamos que la interacción entre la luz y la materia estaba principalmente centrada en la idea de que solo los fotones de alta energía, como los rayos gamma, podían tener un impacto significativo en los materiales. Creíamos que la luz visible, en particular, tenía un efecto limitado en la estructura y las propiedades de la materia, especialmente a nivel nanométrico.

Pero ahora, un equipo de científicos en la Universidad de California en Irvine (UCI), ha logrado un avance notable en la comprensión de cómo la luz y la materia interactúan a nivel nanoscópico.

Resulta que todo se centra en el silicio, el segundo elemento más abundante en la Tierra y un componente fundamental de la electrónica moderna. Aunque el silicio ha sido un pilar en el mundo de la tecnología, su capacidad para interactuar con la luz ha sido limitada debido a sus propiedades ópticas. Sin embargo, los científicos descubrieron que, si confinaban la luz en espacios nanométricos dentro de este material (silicio), los fotones pueden adquirir un impulso significativo, similar al de los electrones en los materiales sólidos.

Hasta ahora, se creía que solo los fotones de alta energía, como los gamma, podían interactuar fuertemente con la materia. Pero no, este estudio evidenció que incluso la luz visible puede tener un impacto considerable en la estructura y las propiedades de los materiales a escala nanométrica.

Dejémoslo más en claro, los científicos como Arthur Compton y C.V. Raman en la década de 1920, demostraron que los fotones poseen un momento que les permite interactuar con electrones en materiales sólidos, un concepto fundamental en la comprensión de la dualidad onda-partícula de la luz. Por otro lado, Raman descubrió el efecto que lleva su nombre, que describe cómo la luz dispersada puede proporcionar información sobre la estructura molecular de cualquier sustancia. Ahora, el equipo de UCI ha llevado estos conceptos un paso más allá al demostrar que incluso en el silicio desordenado, los fotones pueden generar interacciones significativas con la materia.

El impacto de este descubrimiento no se limita solo al ámbito académico de investigación. Los científicos creen que esta comprensión mejorada de la interacción luz-materia podría revolucionar numerosas tecnologías. Por ejemplo, en el campo de la energía solar, donde la eficiencia de conversión sigue siendo un reto, este conocimiento podría conducir al desarrollo de celdas solares más eficientes y económicas. Del mismo modo, en el ámbito de la iluminación, los dispositivos como los diodos emisores de luz (LED) podrían beneficiarse de materiales que anteriormente se consideraban inadecuados para la emisión de luz.

Con esto, tenemos el potencial de abrir nuevas áreas de investigación en la espectroscopia óptica. Ya hemos superado barreras macroscópicas, ahora, falta más detalles sobre cómo la luz interactúa con la materia a nivel nanométrico, los científicos podrían desarrollar nuevas técnicas para estudiar la estructura y las propiedades de los materiales con una precisión casi perfecta