El flujo de electrones proporciona la energía necesaria para nuestra vida moderna.
Desde comodidades cotidianas como la indispensable freidora de aire hasta las pantallas de distintos tamaños que usamos para trabajar y navegar por memes en nuestro tiempo libre, la tecnología moderna funciona gracias al flujo dirigido de electrones.
Sin embargo, los electrones obedecen las extrañas reglas del universo cuántico, exhibiendo un comportamiento inusual que no se observa en el mundo macroscópico, como la superposición, que les permite existir en muchos estados antes de ser observados, como el "gato vivo" teórico de Schrödinger.
Sin embargo, en ocasiones, sus extraños fenómenos demuestran analogías reales que nos ayudan, a quienes no somos expertos en física cuántica, a comprender al menos parcialmente los procesos invisibles.
En un estudio pionero, físicos de la Universidad de Michigan (UM) han descubierto nuevos fenómenos físicos mediante el desarrollo de un dispositivo de "baliza electrónica" que emite un haz de electrones controlado por diferentes "colores" de luz sin necesidad de una fuente de alimentación eléctrica.
Un nuevo dispositivo eléctrico creado en la Universidad de Michigan utiliza dos pulsos láser que convergen para formar un haz de electrones que puede dirigirse modificando la longitud de onda de los haces. (Iming Gong)
«"Las cosas no suelen funcionar así. Cuando uno imagina que los electrones se mueven en un material, imagina que se mueven porque se les ha aplicado un campo eléctrico, pero en realidad, rebotan y se desplazan por el material", explica Stephen Cundiff, físico experimental de la Universidad de Michigan y autor principal del estudio.
«"Aquí, utilizando la luz, se pueden dirigir los electrones en una dirección determinada sin crear un campo eléctrico.".
Con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, los investigadores han creado un dispositivo que utiliza dos haces láser de diferentes "colores" (en la región infrarroja invisible del espectro electromagnético) para controlar el flujo de electrones a través de un semiconductor.
«"Quizás lo más sorprendente es que las corrientes generadas por este proceso puedan detectarse con el dispositivo que hemos creado", declaró Cundiff a ScienceAlert.
«"La corriente generada es balística, lo que significa que los electrones se mueven a lo largo de una trayectoria determinada por su velocidad inicial. Normalmente, las corrientes eléctricas no son balísticas, sino difusivas, ya que los electrones se dispersan constantemente por impurezas y defectos en el material.".
