La fotónica está actualmente detrás de muchos de los avances tecnológicos que disfrutamos diariamente, y se trata de uno de los campos de investigación con mayor desarrollo y futuro. Este ámbito científico, que se centra en la generación, manipulación y detección de luz, ha transformado sectores tan variados como las telecomunicaciones, la medicina y la fabricación industrial.
Los dispositivos fotónicos manipulan la luz a través de películas y estructuras, mejorando las funcionalidades a través de principios como la interferencia y la resonancia. Los avances en micro/nanofabricación han dado lugar a diseños sofisticados como cristales fotónicos y metasuperficies, lo que permite un control preciso de la luz. Sin embargo, estos dispositivos a menudo carecen de adaptabilidad después de la fabricación.
En este contexto, los hidrogeles emergen como una solución prometedora, ya que son capaces de combinar propiedades ópticas dinámicas con la biocompatibilidad, abordando, por tanto, la necesidad de adaptabilidad post-fabricación de los dispositivos fotónicos.
Una reciente reseña publicada en la revista científica Microsystems & Nanoengineering de Nature se centra en estos hidrogeles, y cual es su potencial para revolucionar la fotónica. En concreto, el artículo muestra cómo estos hidrogeles permiten que los dispositivos se adapten y respondan a su entorno, prometiendo avances significativos en tecnología y biomedicina.
Dispositivos fotónicos dinámicos a partir de hidrogeles
Reconocidos por su naturaleza deformable, los hidrogeles interactúan con las moléculas de agua a través de varias fuerzas, lo que les permite expandirse e hincharse. Este comportamiento les permite modificar sus propiedades ópticas en respuesta a estímulos externos, como los cambios de temperatura y pH.
El artículo profundiza en varias técnicas de fabricación, como la fotopolimerización y la litografía de haz de electrones, para construir estructuras de hidrogel a nanoescala. La fotopolimerización permite a los hidrogeles formar películas y estructuras bajo la luz UV, mientras que la litografía de haz de electrones facilita la creación de nanoestructuras intrincadas al romper los enlaces moleculares dentro del hidrogel.
Estas técnicas establecen las bases para el desarrollo de dispositivos fotónicos basados en hidrogeles, capaces de realizar cambios ópticos sustanciales y ajustables. Los dispositivos diseñados específicamente pueden funcionar como cavidades ópticas dinámicas o nanocavidades, respondiendo a estímulos externos y brindando respuestas ópticas mejoradas. Este enfoque innovador inaugura una nueva era en la fotónica, ofreciendo dispositivos con una adaptabilidad y capacidad de respuesta sin precedentes.
Por lo tanto, los hidrogeles pueden marcar el inicio de una nueva era en la fotónica, en la que los dispositivos no se limitan a ser meros conductos pasivos de luz, sino que se convierten en participantes activos dentro de su entorno. Este avance tiene el potencial de transformar radicalmente nuestra interacción con los dispositivos fotónicos, impactando desde las tecnologías de uso diario hasta los equipos científicos especializados.
Puede acceder al paper de la investigación a través del siguiente enlace:
https://www.nature.com/articles/s41378-023-00609-w
Imágenes: DALL-E
