Investigadores de la Universidad de Illinois han desarrollado un filtro infrarrojo, hecho de grafeno, que permitiría ver diferentes longitudes de onda de luz con sólo tocar un botón, sin necesidad de usar diferentes filtros.
El filtro podría servir para identificar toxinas en el aire en el campo de batalla, para las que normalmente se usan sensores, también de infrarrojos, que requieren que el filtro de la máscara se cambie manualmente, para reconocer las diferentes firmas químicas.
También podría mejorar la visión del combatiente en una serie de situaciones, como humo, polvo o niebla.
«Normalmente, cuando se coloca grafeno sobre un sustrato, es extremadamente transparente y absorbe sólo alrededor del 3% de la luz», dijo el profesor asistente de Ciencias Mecánicas e Ingeniería de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, SungWoo Name. «En ciertos ángulos, puedes verlo. Usamos esta versatilidad para hacer otras estructuras como sensores flexibles y transparentes de grafeno».
Los investigadores reorganizaron el grafeno, en láminas cuyo espesor es de un solo átomo, mediante una técnica de estilo origami.
Se ha descubierto que el grafeno arrugado absorbe la luz de forma diferente según la estructura y las dimensiones a través de resonancias plasmónicas, lo que produce diferentes colores para diferentes frecuencias. La resiliencia estructural del grafeno significa que se puede volver a estirar en un estado aplanado y hacer que no presente arrugas.
«Al cambiar la forma, se puede absorber la luz de una frecuencia diferente controlando las condiciones de resonancia plasmónica», dijo el primer autor y profesor asistente del Departamento de Ingeniería Mecánica Pilgyu Kang.
«Y al controlar mecánicamente la altura y la longitud de onda de las arrugas de grafeno, se pueden excitar diferentes plasmones superficiales y, por lo tanto, absorber diferentes frecuencias. Al final se consigue un filtro sintonizable».
El usuario de las gafas de infrarrojos gira un botón, con el que estira o comprime mecánicamente el grafeno, permitiendo la absorción de diferentes longitudes de onda de luz. La cantidad de absorción de luz puede ser alterada por un factor de aproximadamente 10.
«Se trata de un filtro convencional, una vez que se fabrica el filtro, ya se tiene todo», dijo Nam.
«Con el grafeno, dependiendo de cuánto se estire y suelte, puede comunicarse en diferentes longitudes de onda de luz».
Los resultados fueron publicados en el artículo «Mechanically Reconfigurable Architectured Graphene for Tunable Plasmonic Resonances», que apareció en la revista Light: Ciencia y Aplicaciones. La colaboración internacional fue apoyada por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea y la Fundación Nacional de Ciencia.
Fte. Army Technology
