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En lo que solo puede anunciarse como un gran avance, un grupo de la Universidad Estatal de Arizona informa sobre la demostración del primer láser blanco, un láser que emite luz en todo el espectro de colores visibles. Hasta ahora, los láseres estaban diseñados para emitir un espectro distinto, ya sea rojo, verde, azul, etc. La combinación de varios colores siempre ha resultado ser un desafío y los intentos anteriores se habían visto frustrados por las deficiencias. Esta última versión parece funcionar maravillosamente. Si esta tecnología puede y se escalará comercialmente, podría transformar radicalmente la industria. Sus capacidades de contraste e iluminación, vatio por vatio, están muy por encima de los LED y, además, podría ayudar a diseñar una nueva generación de Wi-Fi, llamada Li-Fi, que funciona con luz láser y es 10 veces más rápida.

El principal problema que encuentran los ingenieros al construir una luz láser de espectro completo es colocar los cristales que no coinciden y son responsables de cada color. Cuando se excita, cada cristal emite una cierta luz. Combina varios cristales y eventualmente terminarás con un láser de luz blanca, o eso dice la teoría. Pero eso es definitivamente más fácil decirlo que hacerlo. Afortunadamente, el equipo dirigido por Cun-Zheng Ning, físico e ingeniero eléctrico de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe, encontró la combinación correcta.

Procedimiento de crecimiento de nanoláminas de heteroestructura multisegmento. a, Esquema de la instalación de CVD con un gradiente de temperatura de 66 C cm1 en
la región utilizada para colocar el sustrato (consulte la Sección 5 complementaria para obtener más detalles). b, Ilustración del procedimiento de crecimiento. Las muestras se cultivan
comenzando en la posición R3, luego en las posiciones R1, R2 y finalmente de regreso a R3, con las temperaturas correspondientes etiquetadas como T1, T2 y T3. El producto asociado
las muestras después de estos pasos se etiquetan como P3, P31, P312 y P3123, respectivamente, donde los números que siguen a P representan la secuencia de crecimiento en varios
ubicaciones. Por ejemplo, P312 representa un producto que crece primero en R3, seguido de crecimientos en R1 y luego en R2. c, Imágenes de fotoluminiscencia de individuos
estructuras después de las correspondientes secuencias de crecimiento. Tenga en cuenta que las imágenes se tomaron después de que las estructuras se transfirieron a un sustrato de vidrio desde su
los que crecen utilizando un método de impresión por contacto. Inserte en el panel más a la derecha una estructura de nanocables de múltiples segmentos resultante de la secuencia de crecimiento de P123. Escala
rejas, 15 m. d, Imágenes ópticas de las muestras bajo iluminación ambiental. Barra de escala, 1 cm. e, espectros de fotoluminiscencia de las muestras que se muestran en c, d. Imagen: Naturaleza

La pieza central de su diseño es una hoja extremadamente delgada hecha de una aleación de semiconductores. La lámina se divide en múltiples segmentos, cada uno de los cuales es una aleación diferente de zinc, cadmio, azufre y selenio. Cuando los segmentos ricos en cadmio y selenio se excitan, emiten una luz roja, los segmentos ricos en cadmio y azufre emiten una luz verde, mientras que los de zinc y azufre brillan en azul. Al controlar cuidadosamente las fases de vapor, líquido y sólido de cada cristal, los investigadores pudieron hacer que los cristales interaccionaran y se unieran para emitir una luz blanca de espectro completo.

Al variar la potencia que recibió cada segmento, los investigadores pudieron ajustar la intensidad. Al hacerlo, obtuvieron un 70 por ciento más de colores perceptibles que las fuentes de luz más utilizadas. También son muy eficientes energéticamente. Puede mucho con una luz LED, que emite 150 lúmenes por vatio de electricidad. Por una fracción de la potencia de una bombilla halógena, puede iluminar una habitación con LED. Con los láseres blancos puedes llegar aún más lejos ya que estos emiten 400 lúmenes por vatio de electricidad. Dentro de diez años, las pantallas de video del futuro podrían estar basadas en láseres blancos, ofreciendo más colores y un mayor contraste que nunca.

Además, uno podría usar los láseres blancos como Wi-Fi. El Wi-Fi basado en luz se llama Li-Fi, y ya hay esfuerzos actuales que experimentan con LED. Según los informes, estos son 10 veces más rápidos que Wi-Fi. Quién sabe qué tipo de transferencia de señal puede obtener con láseres de luz blanca. Este ha sido definitivamente un buen día para la ciencia.

Los hallazgos aparecieron en Nature .