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La reciente creación de una lente plana, de tan solo tres átomos de espesor, por físicos de la Universidad de Amsterdam y la Universidad de Stanford, promete revolucionar el campo de la realidad aumentada. Este avance, que utiliza efectos cuánticos en lugar de la refracción tradicional, fue publicada en la revista Nano Letters, destacando su potencial para futuras aplicaciones tecnológicas.
Tradicionalmente, las lentes de vidrio curvo permitió el estudio de fenómenos astronómicos, la observación de microorganismos y la mejora de la visión humana mediante la refracción de la luz. Sin embargo, Ludovico Guarneri, Thomas Bauer y Jorik van de Groep, junto con sus colegas de Stanford, optaron por un enfoque innovador utilizando disulfuro de tungsteno (WS2). Este material permitió la creación de una lente de medio milímetro de ancho y apenas 0,6 nanómetros de espesor, convirtiéndola en la más delgada del mundo.
A diferencia de las lentes tradicionales, que dependen de la refracción, esta nueva lente se basa en la difracción de la luz. Utilizando anillos concéntricos de WS2, conocidos como “lentes de Fresnel” o “lentes de placa de zona”, se puede enfocar la luz mediante la distancia y tamaño de los anillos en relación con la longitud de onda de la luz incidente.
Una de las características más destacadas de esta lente es su eficiencia de enfoque, la cual se incrementa gracias a los efectos cuánticos dentro del WS2. Estos efectos permiten al material absorber y reemitir luz de manera eficiente en longitudes de onda específicas, mejorando así el rendimiento de la lente. Este proceso involucra la formación de excitonios, que son combinaciones de electrones y huecos que emiten luz al fusionarse nuevamente.
Si bien esta tecnología ya muestra alta eficiencia a temperatura ambiente, su desempeño mejora aún más al ser enfriada, lo que sugiere un amplio potencial para futuras aplicaciones. Una característica singular de estas lentes es su capacidad para permitir que la mayor parte de la luz pase sin alterarse, mientras que una pequeña porción se utiliza para recopilar información. Esto es ideal para gafas de realidad aumentada, donde no se debe obstruir la visión del usuario.
Actualmente, los investigadores se enfocan en diseñar y probar recubrimientos ópticos más complejos que puedan ajustar su función mediante la aplicación de voltaje, permitiendo un control dinámico de la lente. Como explicó Jorik van de Groep, los excitonios son sensibles a la densidad de carga del material, lo que permite modificar el índice de refracción aplicando un voltaje, abriendo así nuevas posibilidades para el futuro de la tecnología óptica y la realidad aumentada.
El desarrollo de estas lentes cuánticas marca un hito en la tecnología óptica, prometiendo aplicaciones que van más allá de lo imaginado en campos como la realidad aumentada. La colaboración internacional y el uso de materiales innovadores continúan empujando los límites de lo posible, ofreciendo un vistazo a un futuro donde la tecnología y la realidad se fusionan de manera cada vez más sofisticada.
*La redacción de este contenido fue asistida con inteligencia artificial.
