Investigadores del Centro de Excelencia en Sistemas Transformativos de Meta-Óptica (TMOS) en Australia han dado un paso hacia la creación de un rayo tractor portátil.
El equipo ha desarrollado una tecnología que podría aplicarse a las biopsias, reduciendo el trauma celular que causan los métodos actuales. Su estudio ha sido publicado en la revista ACS Photonics.
El concepto de rayo tractor evoca imágenes de ciencia ficción como la serie Star Trek, pero su aplicación más plausible en un futuro cercano es en el ámbito de la salud. Las biopsias actuales, aunque seguras y esenciales, implican el uso de agujas o fórceps que pueden dañar el tejido.
El nuevo método
La nueva tecnología promete procedimientos menos invasivos y dolorosos. El avance clave es el desarrollo del haz de solenoide de triple hélice, que consiste en tres hebras de luz que forman un tubo.
Este rayo se genera al pasar un haz de luz normal (conocido como haz gaussiano) a través de una metasuperficie especialmente creada. Esta metasuperficie, hecha de silicio nanopatronado sobre un panel de vidrio, actúa como un molde que transforma la luz. Las metasuperficies modifican las ondas electromagnéticas de manera precisa, similar a cómo diferentes moldes de pasta crean formas variadas.
Según TMOS, el haz de solenoide de triple hélice atrae partículas de manera similar a como una broca de taladro recoge el serrín. Las hebras de la hélice envuelven la partícula, un efecto que también logran las pinzas ópticas. Sin embargo, la innovación reside en la tracción creada por el movimiento helicoidal del haz.
Las novedades
Estos haces inusuales fueron desarrollados a finales de la década de 2000 y ganaron notoriedad con una investigación de la NASA en 2011. El nuevo estudio mejora la eficiencia y coherencia del haz de solenoide, superando las limitaciones de los moduladores espaciales de luz (SLM), que aunque efectivos, son voluminosos y costosos.
El uso de una microplaca de silicio preparada permite una configuración más compacta y económica, manteniendo alta eficiencia. Los investigadores concluyen que esta metasuperficie podría ser crucial para mejorar aún más los rayos tractores.
El dispositivo tiene una eficiencia de transmisión de aproximadamente el 76%, y junto con el tamaño, peso y costo reducido de la metasuperficie, es una alternativa a los sistemas existentes.
