Hologramas de alta resolución fabricados utilizando nanotubos de carbono

Muchos aficionados a Stars Wars sueñan que alguna vez se fabricarán hologramas 3D similares al mensaje que la Princesa Leia le envía a Obi-Wan Kenobi gracias a R2-D2. Los hologramas estáticos existen desde hace mucho tiempo, pero aún se sigue investigando con objeto de lograr hologramas dinámicos que puedan ser usados en una futura TV 3D sin gafas. La tecnología ideal serían hologramas formados por píxeles que se pudieran apagar y encender eléctricamente. Los hologramas de nanotubos de carbono podrían ser la solución, cuando se logre apagar y encender cada nanotubo de forma individual, aunque por ahora solo pueden mostrar imágenes estáticas, aunque de gran calidad. Este nuevo concepto acaba de ser publicado en una revista internacional. El artículo técnico es Haider Butt et al., “Carbon Nanotube Based High Resolution Holograms,” Advanced Materials, 2012, y nos lo han contado Stéphane Larouche, David R. Smith, “Optics: Nanotube holograms,” Nature 491: 47–48, 01 November 2012.

Los hologramas tienen un grave problema, la resolución espacial; la luz emitida (o reflejada) por píxeles próximos interfieren espacialmente y producen patrones de difracción que reducen el contraste y la amplitud angular del campo de visión (por los laterales el holograma se ve mucho peor que de frente). Para evitarlos la única opción es reducir el área de cada píxel. El nuevo artículo propone utilizar nanotubos de carbono multicapa alineados verticalmente como nanopíxeles sobre un substrato de silicio. Como resultado se obtiene una alta resolución espacial, poco ruido y un gran campo angular de visión. Las técnicas de fabricación actuales (como PECVD) permiten fabricar estas nuevas pantallas holográficas con los nanotubos espaciales una distancia menor que la longitud de onda de la luz visible. Por ahora, la nueva pantalla holográfica es muy pequeña (10 mm²), con 45 000 píxeles en un área de 120 μm² (los nanotubos con un diámetro medio de 140 nm están espaciados unos 400 nm entre sí), pero las medidas en laboratorio coinciden con las predicciones teóricas (obtenidas con óptica de Fourier mediante simulación por ordenador); además, la imagen se ve con un contraste muy alto incluso con ángulos superiores a 90 grados respecto al vector normal.

Lisa Randall, las dimensiones extra del espaciotiempo y los resultados del LHC en el CERN

Me ha sorprendido descubrir que aún no he escrito ninguna entrada sobre el libro de Lisa Randall, “Universos ocultos. Un viaje a las dimensiones extras del cosmos,” Acantilado, 2011 (la versión original en inglés es de 2004). Lo leí al poco de llegar a las librerías en Málaga, recién salido del horno, lo devoré y me gustó, sobre todo a partir del capítulo 17, cuando Lisa nos habla de su propio trabajo (desde 1998). Aunque no me gusta como abre los capítulos con “cuentos” que no vienen a cuento, me ha gustado los resúmenes que pone al final de cada capítulo, que permiten volver a ojear el libro a tiro fijo (como acabo de hacer). La escritura de Lisa es fácil de leer y la traducción es excelente (comparada con las pésimas traducciones de muchos otros libros de divulgación de la física teórica).

Lisa nos cuenta en el capítulo 17 cómo desarrolló junto a Raman Sundrum su famosa teoría RS (por Randall-Sundrum). Su idea es que las partículas del modelo estándar están en una brana 4D y las partículas supersimétricas están “secuestradas” en otra brana 4D diferente a la nuestra, ambas formando parte de un universo 5D (llamado bulk). Esta idea ofrece una explicación bastante elegante a la rotura de la supersimetría. Lo bueno es que esta teoría realiza predicciones a baja energía que se pueden buscar en los grandes aceleradores de partículas, como el LHC. Acumulando unos 100 /fb de colisiones protón contra protón a 14 TeV c.m. (en el centro de masas) se puede estudiar esta teoría hasta una escala de energía entre 2 y 4 TeV (depende de un parámetro llamado escala de curvatura).