L'ICFO participa en un descobriment sobre una nova propietat de la llum

Científics de l'Institut de Ciències Fotòniques de Castelldefels (ICFO) han participat en un estudi liderat per científics de la Universitat de Salamanca (USAL), en què s'ha descobert que la llum pot forçar una torsió sobre si mateixa sense el concurs de forces externes, la qual cosa suposa un pas fonamental per a la tecnologia del futur. En l'estudi també ha participat la Universitat de Colorado (EUA).

El treball s'ha publicat en portada en l'últim número de la revista Science i obre noves vies per a l'experimentació bàsica al voltant de les dinàmiques de les interaccions entre llum i matèria. Ara els científics hauran d'estudiar i proposar aplicacions a la nova eina, la qual permetrà interactuar de forma individual amb objectes més petits amb un gran potencial en el camp de la nanotecnologia.

"El més destacable d'aquest treball és que hem generat feixos de llum amb una nova propietat, el torque de la llum", assenyalen els autors. Fins a la data es coneixia que els feixos de llum podien ser creats amb torsió, és a dir, amb una estructura en forma de remolí al voltant del seu eix de propagació. Els 'vòrtex de llum' -com es coneix als feixos de llum amb torsión- són anàlegs als remolins que forma el vent i, igual que aquests, són capaços d'exercir forces de rotació sobre els materials.

El nou tipus de feix de llum posseeix, a més, la propietat d'accelerar la seva torsió en el temps, com un remolí que accelerés la seva rotació. No només gira per si mateix, sinó que, també és "capaç d'augmentar la velocitat del seu gir sense ajuda externa, autoaccelerant-se", subratllen els autors.

A la Universitat de Salamanca es va desenvolupar el concepte de torque de la llum i gràcies als seus simulacions teòriques van dissenyar com generar, mesurar i controlar aquests feixos de llum. La col·laboració de la Universitat de Colorado va consistir a realitzar l'experiment confirmant les prediccions teòriques i generant, d'aquesta manera, per primer cop, feixos de llum amb auto-torque.

Des del ICFO es va ajudar a analitzar i comprendre les propietats d'aquests nous feixos de llum, mentre que les simulacions numèriques es van dur a terme en el Centre Nacional de Supercomputació (supercomputador MareNostrum) i al Centre de Supercomputació de Castella i Lleó (SCAYLE).