Investigadores de la Universidad de Michigan han desarrollado un nuevo tipo de bombilla incandescente. Gracias al diseño de precisión de su filamento, esta bombilla puede emitir luz elípticamente polarizada (luz retorcida) y es 100 veces más brillante que los métodos anteriores. Este nuevo diseño contribuye a mejorar la comprensión de la física básica y sienta las bases para sistemas de visión robótica y otras aplicaciones tecnológicas de vanguardia.
Según los investigadores, la luz retorcida se puede generar utilizando la misma tecnología que la bombilla Edison (de filamento), de un siglo de antigüedad. La luz retorcida se propaga en espiral en el espacio. Esta propiedad, llamada quiralidad, permite distinguir objetos basándose en la distorsión única de la luz que emiten o reflejan. La luz retorcida es importante en las tecnologías avanzadas de imagen y detección, ya que ayuda a los coches autónomos o robots a distinguir entre los objetos circundantes.
Tradicionalmente, ha sido difícil producir luz retorcida debido a su bajo brillo. En esta ocasión, los investigadores resolvieron este problema reconsiderando un concepto clásico: la radiación de cuerpo negro.
Las leyes básicas de la física establecen que todos los objetos emiten fotones mientras la temperatura sea superior al cero absoluto. Sin embargo, algunos objetos absorben la misma cantidad de fotones que emiten, un fenómeno denominado radiación de cuerpo negro.
La radiación de cuerpo negro suele emitir un amplio espectro de luz y se percibe como blanca al ojo humano. Sin embargo, la forma del emisor a escala microscópica o nanométrica puede alterar la polarización de la luz, es decir, la dirección de su oscilación. Los investigadores descubrieron que, al torcer el emisor a una escala comparable a la longitud de onda de la luz emitida, la radiación de cuerpo negro resultante se convierte en radiación quiral y los fotones se tuercen.
Los investigadores afirmaron que esta es la primera vez que se crea una luz retorcida tan brillante. Prevén que, mediante la tecnología de luz retorcida, los robots y los vehículos autónomos estarán equipados con sensores con capacidades visuales, como las de las mantis religiosas, capaces de distinguir diferentes tipos de luz retorcida. Por ejemplo, las singulares curvas de luz emitidas por diferentes materiales podrían utilizarse para identificar obstáculos u organismos.
Esta luz retorcida también tiene el potencial de mejorar otras tecnologías de imágenes, como diagnósticos médicos más precisos e imágenes de ciencia de materiales, y también es de gran importancia para las mejoras en los sistemas de comunicación.
