Nuevas perspectivas tecnológicas: láseres ultra rápidos revolucionan la manipulación de materiales 2D

MadridUn nuevo estudio revela que los láseres ultrarrápidos pueden emplearse para procesar materiales 2D en aplicaciones tecnológicas avanzadas. Los avances recientes en la interacción de la luz con estos materiales sugieren que los láseres ultrarrápidos pueden modificar materiales como el grafeno y los dicalcogenuros de metales de transición (TMDs). Estos materiales son cruciales para futuros desarrollos en electrónica, fotónica, tecnología cuántica y sensores.

Aleksei Emelianov y Mika Pettersson de la Universidad de Jyväskylä, junto con Ivan Bobrinetskiy del Instituto Biosense, realizaron un estudio para explorar nuevas posibilidades. Los métodos tradicionales suelen causar daños por calor y ser imprecisos. Los láseres ultrarrápidos pueden controlar cosas a escala nanométrica de manera precisa y sin estos problemas.

• Fotodetectores de alta velocidad
• Electrónica flexible
• Biohíbridos
• Celulas solares de última generación

Los láseres ultrarrápidos son ideales para modificar materiales 2D debido a su interacción directa con la estructura atómica. Esta interacción modifica las propiedades químicas y físicas de los materiales, permitiendo cambios precisos. Investigadores están interesados en utilizar estos pulsos láser para desarrollar tecnologías ecológicas sin necesidad de máscaras. Estos pulsos pueden añadir o eliminar material, posibilitando la creación de dispositivos avanzados.

El estudio destaca avances recientes en varias áreas:

• Funcionalización
• Dopaje
• Reconstrucción atómica
• Transformación de fases
• Micropatrones y nanopatrones en 2D y 3D

Estos avances podrían dar lugar a nuevas tecnologías para dispositivos ópticos, electrónicos y sensores. Los láseres ultrarrápidos pueden crear estructuras precisas y detalladas. Podrían aplicarse en áreas como las telecomunicaciones, los análisis médicos y el monitoreo ambiental.

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El investigador postdoctoral Aleksei Emelianov afirma que el procesamiento con láser ultrarrápido es un método versátil, capaz de ajustar y modificar con precisión los materiales 2D, abriendo potencialmente nuevas soluciones.

Utilizando láseres ultrarrápidos, los investigadores ahora pueden lograr una resolución extremadamente alta, hasta llegar a unos pocos nanómetros. Este nivel de precisión es esencial para la creación de dispositivos avanzados. La tecnología funciona combinando los estados de energía dentro de las capas atómicas con ráfagas rápidas de luz láser.

Emelianov indica que los científicos están investigando de cerca las propiedades ópticas especiales de los materiales de baja dimensión. Menciona que su investigación sugiere que el uso de láseres ultrarrápidos podría ser un método clave para modificar las propiedades de los materiales 2D.

Ivan Bobrinetskiy señala que se necesita más investigación para entender rápidamente cómo interactúan los láseres con los materiales 2D. Esto incluye estudiar cómo estos materiales interactúan con su entorno y sustratos, lo cual complica la física, pero también la hace más interesante.

El estudio realizado por Emelianov, Pettersson y Bobrinetskiy demuestra que los láseres ultrarrápidos pueden procesar materiales 2D con precisión sin generar calor. Con más investigaciones, esta tecnología podría revolucionar las industrias que utilizan tecnologías avanzadas en electrónica, fotónica y sensores.