• Vicente Torres Zúñiga, del CCADET, experimenta
para encontrar los más eficientes, duraderos y económicos,
que serían componentes de una nueva generación de
dispositivos, que pueden derivar en monitores flexibles para computadora
Los materiales orgánicos con efectos
ópticos no-lineales (ONL) prometen una nueva generación
de dispositivos fotónicos novedosos, que podrían utilizarse
en el diseño de aparatos electrónicos como nuevos láseres,
pantallas de televisión y monitores de computadoras deformables.
Con este fin, en el Centro de Ciencias Aplicadas
y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, Vicente Torres
Zúñiga experimenta en técnicas de caracterización
a fin de encontrar los más eficientes, duraderos y económicos
para aplicaciones ópticas, en particular para fotónica,
que permite la transmisión de datos con mayor rapidez que la
electrónica.
Sus indagaciones se centran en la generación
del segundo armónico óptico, en el que dos fotones láser
de la misma frecuencia se transforman en uno solo, con el doble de
frecuencia. Por ejemplo, la radiación infrarroja se transforma
en una emisión verde, explicó el integrante del Departamento
de Óptica y Microondas del Centro.
Tradicionalmente, se emplean cristales inorgánicos
para mostrar estos fenómenos ONL. Sin embargo, la fabricación
de estos materiales requiere de una gran infraestructura, un delicado
procesamiento y una gran inversión para conseguir muestras
de un par de centímetros cuadrados, puntualizó.
El integrante del grupo académico
de Óptica No-Lineal del CCADET, aseguró que una ruta
prometedora de esta área es el empleo de materiales orgánicos,
sencillos de prediseñar, baratos de sintetizar, y adaptables
a diferentes formatos. Con todo, es indispensable mejorarlos, para
mantenerlos estables por un largo tiempo, subrayó.
Fabricación de materiales híbridos
En sus trabajos, Torres Zúñiga
utiliza la técnica sol-gel, hidrólisis de precursores
moleculares, y su policondensación, mediante el uso exclusivo
de ondas acústicas energéticas, para producir vidrios
ultra puros. En el proceso se evita el uso de catalizadores ácidos
o básicos.
En su etapa líquida, al sol-gel se
le pueden añadir materiales con propiedades ópticas
activas; por ejemplo, dispersar violeta de genciana. Es un compuesto
orgánico comercial muy popular, usado como tinte de cabello,
para revelar huellas dactilares o antiséptico, entre otras
aplicaciones industriales.
Además, tiene una alta transferencia
de carga eléctrica, que le brinda propiedades fluorescentes,
y es adecuado para desplegar efectos ópticos no-lineales. Así,
en el régimen octupolar presenta efectos ONL de segundo orden.
“Disoluciones saturadas de violeta
de genciana se dispersaron en la fase líquida del sol-gel.
En este material híbrido, el compuesto brinda la propiedad
óptica deseada, mientras que el vidrio ofrece un soporte transparente,
inerte y estable”.
En un molde de teflón de dos milímetros
de capacidad se añaden los elementos; después, las muestras
son aisladas y tapadas por tres semanas a temperatura y presión
ambiente. Luego de este tiempo, se obtienen pastillas sólidas
y estables de material híbrido, listo para ser analizado en
diferentes pruebas fotofísicas.
“Encontramos que las propiedades ópticas
del material son dependientes de la cantidad de material orgánico
dispersado en la matriz vítrea. Características como
el índice de refracción, absorción y fluorescencia
pueden ser controladas fácilmente al variar las razones entre
los materiales constituyentes”, sostuvo.
La generación de segundo armónico
también depende de la cantidad de violeta de genciana en el
material. “En algunas muestras, obtuvimos señales de
ONL del orden de una estándar de cuarzo. Esto demuestra la
vialidad y alta eficiencia que pueden brindar los elementos orgánicos”,
finalizó.
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