La plasmónica es el estudio de la interacción entre la luz y los electrones libres dentro de metales para formar ondas llamadas plasmones sobre la superficie de dichos materiales. Existe un gran interés en los plasmones puesto que pueden llevar información a alta velocidad a través de chips de ordenador, actuar como sensores gracias a su gran sensibilidad a las propiedades de los materiales por los que viajan, e incluso podrían ser útiles para la litografía de alta resolución debido a la longitud extremadamente pequeña de la onda.

Así que encontrar formas de mejorar la interacción entre los campos de luz y las superficies metálicas es un objetivo importante. Por ese motivo, los científicos de los materiales han empezado a experimentar con el uso de pulsos de láser en nanoestructuras para ver qué pasa.

El objetivo es encontrar cómo las distintas configuraciones de bordes y la adición de materiales pueden mejorar la interacción. Es incluso posible simular con precisión el modo en que se lleva a cabo esta interacción utilizando técnicas avanzadas de modelado por ordenador.

Hoy día nos llega un festivo ejemplo de este tipo de simulación de la mano de Arkady Gonoskov y sus colegas de la Universidad de Tecnología Chalmers en Suecia. El equipo ha simulado la forma en que un pulso de láser interactúa con un árbol de navidad nanoscópico de oro decorado con adornos de cristal y una estrella de cristal en la parte superior.

Los resultados son como de cuento navideño. El pulso de luz es absorbido y reflejado por el árbol a medida que pasa por él. Pero después de esto, unos fuertes gradientes de campo eléctrico a lo largo de los bordes hacen que el árbol, y en particular las decoraciones de cristal, brillen. "Una vez pasa el pulso de láser, vemos claramente que el árbol de navidad se ha encendido. Los campos del borde generan un brillo cálido, como el de una chimenea", señalan Gonoskov y compañía.

El experimento va más allá de ser un truco festivo. El equipo señala que estos campos son lo suficientemente fuertes para acelerar partículas cargadas. Así que este tipo de efecto de árbol de navidad podría tener una aplicación práctica.

Ref: http://arxiv.org/abs/1412.5998: Lighting Up The Christmas Tree: High-Intensity Laser Interactions With A Nano-Structured Target