Escarabajo con cristales fotónicos tendría aplicación en computación

El escarabajo con cristales fotónicos resulta el último descubrimiento científico pues esta condición sirve para manipular la luz visible de maneras muy sofisticadas.

No lograr este objetivo ha estado obstaculizando todo intento de avanzar hacia el desarrollo de las computadoras ópticas, cuya velocidad superaría con creces a cualquier supercomputadora convencional hoy existente.

Pero ahora, unos químicos de la Universidad de Utah han descubierto que la naturaleza ya ha diseñado cristales fotónicos del tipo ideal: tales cristales brillan débilmente en las escamas verdes iridiscentes de una especie de escarabajo en Brasil.

«Una criatura tan simple como un escarabajo nos proporciona una de las estructuras de alta tecnología más buscadas para la próxima generación de computadoras», subraya el director del estudio, Michael Bartl, profesor de química y física en la Universidad de Utah. «La naturaleza tiene formas simples de hacer estructuras y materiales que no podemos obtener con nuestros instrumentos y métodos de ingeniería de millones de dólares». El estudio fue llevado a cabo por Bartl, Jeremy Galusha y sus colegas.

Bartl y Galusha están intentando diseñar una versión sintética de los cristales fotónicos del escarabajo utilizando el material de la escama como un molde para formar los cristales de un semiconductor transparente. Las escamas no pueden utilizarse en los dispositivos tecnológicos porque están hechas de quitina, un material semejante al de las uñas, que no es lo bastante estable para un uso a largo plazo, no es semiconductor y no desvía la luz de la forma exacta requerida.

Los investigadores están tan interesados en obtener cristales fotónicos porque tienen como objetivo desarrollar computadoras ópticas que operen con la luz (los fotones) en lugar de con la electricidad (los electrones).

Actualmente, se utiliza la luz en el infrarrojo cercano y en longitudes de onda de la luz visible para el transporte de datos y las comunicaciones en los cables de fibra óptica, pero los datos deben convertirse desde su forma lumínica a la eléctrica antes de poder ser procesados por un ordenador. La meta, a muchos años vista todavía, es una computadora ultraveloz con circuitos ópticos integrados o chips que operen con la luz en lugar de con la electricidad.

Disponiendo de esa formidable capacidad de computación, se podrían resolver ciertos problemas que hoy no resulta viable solventar. Para algunas de esas cuestiones, una computadora óptica podría hallar en segundos la solución que a los ordenadores actuales les llevaría años encontrar.

Los investigadores también están buscando conseguir los cristales fotónicos ideales para amplificar la luz y hacer así más eficaces las células solares, para capturar la luz que catalizaría ciertas reacciones químicas, y para generar diminutos haces láser que servirían como fuentes de luz en los chips ópticos.