El progreso de la fabricación trae de vuelta los materiales.

Uno de los materiales sintéticos más importantes del mundo vuelve a estar de moda a medida que los científicos aprovechan sus propiedades para nuevas y diversas aplicaciones futuras, como la astronáutica y la agricultura.

El Dr. Andy Bose de la Universidad de Adelaide y el profesor distinguido de RMIT Arnan Mitchell han sido pioneros en el desarrollo de niobato de litio (LN) para aprovechar sus propiedades excepcionales en chips ópticos.

«El niobato de litio tiene nuevos usos en la fotónica, la ciencia y la tecnología de la luz, porque, a diferencia de otros materiales, puede generar y manipular ondas electromagnéticas (EM) en todo el espectro de la luz, desde las microondas hasta las frecuencias ultravioleta», dijo el Dr. Boss.

El silicio fue el material elegido para los circuitos electrónicos, pero sus limitaciones son cada vez más evidentes en la fotónica. LN vuelve a estar de moda debido a sus capacidades superiores y avances en la fabricación, lo que significa que LN ahora está fácilmente disponible como películas delgadas en obleas de semiconductores”.

Una capa de LN, unas 100 veces más delgada que un cabello humano, se coloca sobre una oblea/sustrato semiconductor. Los circuitos fotónicos se imprimen en la capa LN diseñados de acuerdo con el uso previsto del chip. Cien circuitos diferentes pueden caber dentro de un chip del tamaño de una uña.

«La capacidad de fabricar chips fotónicos LN integrados tendrá un impacto significativo en las aplicaciones tecnológicas que utilizan cada parte del espectro de luz». dijo el distinguido profesor Mitchell.

«Los chips ópticos ahora pueden transformar industrias mucho más allá de las comunicaciones de fibra óptica».

Dado que no hay GPS en los sistemas de navegación lunar en los futuros rovers lunares, debe usar un sistema alternativo, que es de donde provienen los chips ópticos. Al detectar señales en la parte infrarroja del espectro, se dirige un chip óptico con un láser apuntando hacia él. El movimiento se puede medir sin necesidad de señales externas.

El Dr. Boes y el distinguido profesor Mitchell han reunido un equipo de líderes mundiales en LN y han publicado su revisión de las capacidades de LN y sus posibles aplicaciones futuras en la revista. Ciencias.

Más cerca de casa, la tecnología LN se puede utilizar para detectar la madurez de las frutas. El gas que desprende la fruta en maduración es absorbido por la luz en la parte del infrarrojo medio del espectro. Un dron flotando en un huerto transmitiría luz a otro detectando el grado de absorción de luz y cuándo la fruta estaba lista para ser cosechada. Este sistema tiene ventajas sobre la tecnología actual al ser más pequeño, más fácil de implementar y, potencialmente, brindar más información en tiempo real a los agricultores.

LN se descubrió por primera vez en 1949 y se ha utilizado en fotónica desde entonces, pero solo ahora se están realizando estos avances.

«Tenemos la tecnología para fabricar estos chips en Australia y tenemos las industrias que los utilizarán», dijo el distinguido profesor Mitchell.

«Esto no es ciencia ficción lo que está sucediendo ahora y la competencia para aprovechar el potencial de la tecnología fotónica LN se está calentando».