Recientemente un equipo de investigadores utilizando un diamante han logrado construir un máser de estado sólido que podría funcionar permanentemente a temperatura ambiente. Este logro permitiría aplicar esta tecnología al uso diario, como por ejemplo: en imágenes médicas y en los escáneres que controlan la seguridad en los aeropuertos.
¿Qué es un máser?
Un máser viene a ser la versión de microondas de los láseres. Esto quiere decir, una «amplificación de las microondas causada por la emisión estimulada de radiación», y de la misma forma que los láseres comunes disparan un haz de luz concentrada, los máser generan un haz concentrado, pero de microondas.
Lo que causa mayor sorpresa o quizá muchos no lo sepan, es que los máser fueron creados antes que el láser, y se han venido utilizando en diversas aplicaciones, como relojes atómicos, radiotelecopios y para hacer posible la comunicación con las naves espaciales.
El diamante se colocó dentro de un anillo de zafiro antes de utilizar el láser. Crédito: ICL
Pero hay un detalle, los máser de estado sólido no son fáciles de ejecutar. Son creados amplificando las microondas mediante un cristal, no cualquier cristal, se utiliza el rubí; y requieren condiciones extremas, como fueres campos magnéticos y bajas temperaturas (cercanas al cero absoluto).
Ahora, investigadores del Imperial College de Londres y de la University College de Londres han logrado crear el primer máser de estado sólido que puede ejecutarse de forma continua, utilizando un diamante hecho en laboratorio.
Los investigadores se han basado en una anterior investigación que permitió construir un máser
En ese momento, los investigadores construyeron un máser de estado sólido utilizando un cristal p-Terphenyl aplicando pentaceno como amplificador. Aunque no era del todo funcional, podía ejecutarse a temperatura ambiente y sin imanes, sin embargo, solo en impulsos muy cortos de milisegundos.
Ahora, los investigadores han reemplazado el cristal, por un diamante sintético, hecho en laboratorio, simulando una atmósfera rica en nitrógeno. Los investigadores utilizaron un haz de electrones de alta energía para «eliminar» los átomos de carbono del diamante, creando vacíos en su red estructural.
Luego calentaron el diamante, permitiendo que los vacíos se emparejarán con los átomos de nitrógeno, creando un tipo de efecto denominado nitrogen-vacancy centre, en el cual los espines del electrón pueden ser controlados utilizando campos magnéticos, campos eléctricos o microondas.
El máser fue iluminado con un láser verde. Crédito: ICL
Más adelante, los investigadores lo colocaron dentro de un anillo hecho de zafiro, que permitió concentrar la energía de microondas, mientras era iluminado con un láser verde. De esta forma el máser funcionó como lo esperado, y no solo a temperatura ambiente, funcionó de manera continua.
Los investigadores han sugerido que, además de aplicarlo a imágenes médicas y para escáneres de seguridad en los aeropuertos, la tecnología máser se podría utilizar para la detección de bombas, computadoras cuánticas y hasta para buscar vida extraterrestre.
El estudio científico ha sido publicado en la revista Nature.
Escrito por: Fernando T. para CodigoOculto.com
¿Exactamente cómo serviría esto para encontrar vida extraterrestre, qué no sean microorganismos, si no una vida a escala como la humana?
Hola Perla, esta tecnología se ha utilizado en radiotelescopios, que nos permiten encontrar firmas biológicas en exoplanetas. Saludos cordiales.