Nuevo tipo de ondas en una superficie de metal

Un golpe de luz sobre una superficie met¨¢lica puede tener un efecto similar al de una piedra lanzada a un estanque de agua: la generaci¨®n de ondas. En el caso de la luz y el metal, es la interacci¨®n entre los electrones del metal y el campo electromagn¨¦tico de la luz lo que genera las ondas, que se llaman plasmones de superficie. El fen¨®meno tiene m¨²ltiples aplicaciones potenciales, limitadas por el hecho de que para generar el plasm¨®n la luz que incide sobre el metal debe ser de alta energ¨ªa, superior al ultravioleta. Al menos eso se cre¨ªa hasta ahora. Un grupo de investigadores en Espa?a ha publicado en el ¨²ltimo n¨²mero de Nature un trabajo que demuestra que tambi¨¦n pueden generarse plasmones con luz visible.

Un grupo en Espa?a demuestra c¨®mo generar 'plasmones' con luz visible

El resultado era muy esperado por sus autores, encabezados por Pedro Echenique, del Centro Internacional de F¨ªsica Te¨®rica de San Sebasti¨¢n (DIPC) y Daniel Far¨ªas, de la Universidad Aut¨®noma de Madrid (UAM). Pero ha sido probablemente una sorpresa para el resto de la comunidad cient¨ªfica, que acogi¨® con escepticismo la predicci¨®n acerca de este mismo tipo de fen¨®meno, los plasmones de baja energ¨ªa, hecha a?os atr¨¢s por el grupo de San Sebasti¨¢n.

Far¨ªas supo de esa "predicci¨®n asombrosa", dice, en 2002, en un congreso de nanotecnolog¨ªas en Santiago de Compostela. Echenique hab¨ªa expuesto la idea y el experimento para comprobarla, y al cabo de su intervenci¨®n Far¨ªas, f¨ªsico experimental, le propuso realizarlo. Necesitaban una t¨¦cnica no disponible en Espa?a, as¨ª que al grupo de San Sebasti¨¢n, integrado adem¨¢s por Vyacheslav Silkin -responsable de la idea-, Eugene Chulkov, y Jos¨¦ M. Pitarke se unieron dos grupos de EE UU y Dinamarca.

En 2003 y 2004 hicieron varios intentos de detecci¨®n de los nuevos plasmones, llamados ac¨²sticos, sin ¨¦xito. En enero de 2006 probaron de nuevo, esta vez en colaboraci¨®n con un grupo de G¨¦nova (Italia) y mejorando el experimento. "Al cabo de dos meses de preparativos, finalmente logramos ver los primeros indicios del tan buscado plasm¨®n ac¨²stico", narra Far¨ªas. "El grupo de San Sebasti¨¢n recibi¨® un fax con los resultados, y bastaron unos minutos para comprobar los c¨¢lculos te¨®ricos hasta en sus m¨¢s m¨ªnimos detalles con los datos experimentales. El momento m¨¢gico que desvela todo descubrimiento cient¨ªfico hab¨ªa llegado finalmente, tras a?os de f¨¦rrea b¨²squeda".

Los plasmones son muy importantes en diversas aplicaciones. Un ejemplo son las nanopart¨ªculas para tratar tumores en ratones: las nanopart¨ªculas se pegan a las c¨¦lulas tumorales, y al excitar los plasmones, se calientan y matan la c¨¦lula. El que los plasmones se generen tambi¨¦n con luz de baja energ¨ªa abre la puerta a otro tipo de aplicaciones muy buscadas: las ondas sobre el metal llegan a transmitirse varios cent¨ªmetros antes de extinguirse, as¨ª que podr¨ªan servir de enlace entre la informaci¨®n que viaja por v¨ªa ¨®ptica y los circuitos electr¨®nicos.