Físicos de la Universidad Tecnológica de Delft han desarrollado una nueva tecnología en un microchip que combina por primera vez dos técnicas galardonadas con el Premio Nobel. Este avance podría conducir a mediciones de posición de alta precisión en materiales opacos, como bajo el agua o para imágenes médicas, mediante el uso de vibraciones sonoras en lugar de luz.

El microchip consiste principalmente en una fina lámina de cerámica con forma de trampolín y agujeros para mejorar su interacción con el láser. Su grosor es unas 1.000 veces menor que el de un cabello. Cuando se le apunta con un simple rayo láser, la superficie del trampolín vibra intensamente. La luz láser reflejada por la superficie vibrante muestra un patrón de vibraciones en forma de peine. Esta firma en forma de peine funciona como una regla para medir distancias con precisión.

La tecnología es fácil de producir y no requiere ningún hardware de precisión. “Sólo requiere insertar un láser, y nada más. Esto la convierte en una tecnología muy sencilla y de bajo consumo, mucho más fácil de miniaturizar en un microchip”, explica Richard Norte, uno de los investigadores. La nueva tecnología se basa en dos técnicas no relacionadas y galardonadas con el Premio Nobel: la captura óptica y los peines de frecuencias. La combinación de ambos conceptos permitió crear una tecnología de microchips fácil de usar y basada en ondas sonoras.

Las fuerzas ejercidas por el láser crean vibraciones de sobretono en las membranas del trampolín. El atrapamiento óptico, una técnica ganadora del Premio Nobel en 2018, permite a los investigadores manipular incluso las partículas más pequeñas con extrema precisión. “Puedes comparar los sobretonos en el trampolín con notas particulares de un violín”, explica Norte. “Si tocas la cuerda solo muy ligeramente y la tocas con un arco, puedes crear sobretonos; una serie de notas a frecuencias más altas. En nuestro caso, el láser actúa a la vez como el toque suave y el arco para inducir vibraciones de sobretono en la membrana del trampolín”.

La tecnología tiene potencial para medir posiciones en materiales opacos mediante ondas sonoras. Podría utilizarse en mediciones de precisión bajo el agua para vigilar el clima de la Tierra, en imágenes médicas y en aplicaciones de tecnologías cuánticas. La facilidad de uso de la tecnología podría tener importantes implicaciones en la forma de medir el mundo que nos rodea.