30/Nov/03

Nanoguitarra que se toca con un láser

Hace seis años, los investigadores de la Cornell University construyeron la guitarra más pequeña de mundo, con apenas el tamaño de un glóbulo rojo sanguíneo. Ahora han repetido la experiencia, pero en esta ocasión, además, se han atrevido a "tocarla", con el objetivo de demostrar que tales dispositivos podrán sustituir a los componentes electrónicos.

(Noticias de la Ciencia y la Tecnología) Hay que reconocer, sin embargo, que el sonido obtenido no es demasiado interesante, pero el valor de la nueva nanoguitarra va más allá de su valor artístico. Construida por Lidija Sekaric, estudiante en Cornell (Estados Unidos), es una clara prueba de que los sistemas nanoelectromecánicos (NEMs) tienen un gran futuro.

Los NEMs son dispositivos cuyo diminuto tamaño juega un papel esencial en el trabajo que deben desempeñar, como por ejemplo, responder a fuerzas muy pequeñas o medir la masa de una sola bacteria.

La nueva nanoguitarra es cinco veces más grande que la original, pero incluso así necesitaremos un microscopio para verla. Sus cuerdas son realmente barras de silicio, de 150 a 200 nanómetros de grosor, y de 6 a 12 micrómetros de largo. Las cuerdas vibran en frecuencias 17 octavas más altas que las de una guitarra real (es decir, unas 130.000 veces más agudas). Por eso, los sonidos que producen no son audibles, si bien las vibraciones pueden ser disminuidas electrónicamente para crear tonos que sí se puedan escuchar.

Para tocarla, los científicos usan un láser. La luz de un aparato como éste puede causar la oscilación de dispositivos muy pequeños si han sido diseñados de manera apropiada. La luz del láser, enfocada, golpea a las "cuerdas" que al vibrar crean patrones de interferencia en la luz reflejada. Este efecto puede ser detectado y convertido electrónicamente en notas audibles. Se obtienen sólo tonos simples, si bien podrían tocarse acordes activando más de una cuerda a la vez.

El objetivo de los experimentos realizados con la nueva nanoguitarra (cuyo aspecto es el de la legendaria Gibson Flying V), es mejorar la ciencia y la tecnología de los NEMs, sobre los que se esperan múltiples aplicaciones. En efecto, la habilidad de construir pequeñas cosas que vibran a muy altas frecuencias tendrá un campo abonado en la electrónica. Los objetos construidos a escala nanoscópica, por ejemplo, pueden ser hechos vibrar en las frecuencias de las ondas de radio, lo que permitirá sustituir ciertos componentes en circuitos electrónicos. Los teléfonos móviles y otros aparatos inalámbricos usan las oscilaciones de un cristal de cuarzo para generar una onda portadora sobre la que se transmite o se sintoniza una señal de entrada. Un nanobastón vibrador podría hacer el mismo trabajo en muchísimo menos espacio, y con un consumo de apenas unos milivatios. La nanoguitarra también ha demostrado que los NEMs pueden modular luz, y que por tanto podrán ser usados en los sistemas de comunicaciones por fibra óptica.

La nanoguitarra fue creada mediante litografía de rayo de electrones, que permite crear formas más pequeñas que métodos anteriores.