Los plasmones permiten recoger y concentrar mucho mejor la luz a tamaños muy pequeños.
Los últimos estudios están permitiendo grandes progresos en campos tan dispares de la ciencia como dispositivos fotovoltaicos, de microimpresión, láseres o en terapias de cáncer y otras enfermedades.
Investigadores del ICMA, el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón, mixto entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas CSIC y la Universidad de Zaragoza, han publicado recientemente un artículo en la prestigiosa revista internacional Nature Photonics sobre los últimos avances e hitos significativos que se están obteniendo gracias a la gran variedad de aplicaciones que tiene el estudio de los plasmones.
Los plasmones son unas ondas que se propagan por una superficie de metal, que permiten recoger y concentrar la luz a tamaños nanométricos, muchísimo más pequeños que los que consigue cualquier objetivo de microscopio óptico convencional. Es por esto que los plasmones son una poderosa herramienta para implementar diferentes aplicaciones en muy diversos ámbitos.
En los últimos años se ha avanzado mucho en el estudio de sus propiedades físicas más relevantes. A partir de los años 90 se pudo investigar las cualidades de los plasmones en metales estructurados a escala nanoscópica, pero existían limitaciones para su aplicabilidad, debido, sobre todo, a la rápida absorción de la energía del plasmón en metales convencionales. Esto hacía muy complicado su uso en aplicaciones reales. Para mejorar su utilidad se están usando en otros materiales como el aluminio y grafeno, con propiedades muy prometedoras en la transmisión de plasmones.
En el artículo, escrito por investigadores del ICMA y de la Universidad Autónoma de Madrid, también se repasan los avances y las aplicaciones actuales de los dispositivos en los que se usan plasmones, como, por ejemplo, la gran utilidad que tiene en el campo de los sensores (la luz puede concentrarse intensamente aumentando la sensibilidad en la detección).
Más recientemente se están desarrollando y empleando nanoantenas (captan la luz selectivamente) que mejoran el rendimiento de nuevas generaciones de dispositivos fotovoltaicos y también la resolución de futuros dispositivos de microimpresión, litografía y holografía.
Por otro lado se están también estudiando nuevas generaciones de láseres y dispositivos de óptica no lineal, para circuitos puramente ópticos, con prestaciones muy superiores a las de los electrónicos. Además, se investiga su uso para ser empleados como sistemas para computación cuántica o en la implementación de metamateriales (materiales artificiales que desvían la luz pudiendo hacer visibles objetos invisibles al ojo humano).
Avances en terapias oncológicas
Los plasmones disipan la energía óptica en forma de calor y eso un hándicap para las aplicaciones fotónicas. Por el contrario, esta particularidad es lo que permite el desarrollo de nanodispositivos que, si se incorporan selectivamente en células tumorales, al ser excitados con la luz, calientan dichas células hasta inducir su muerte celular, dejando intacto el tejido sano adyacente. Esta aplicación es, sin duda, una herramienta muy prometedora para avanzar en las terapias de cáncer y otras enfermedades.
