È stato realizzato - per la prima volta in assoluto - un anti-laser (Coherent Perfect Absorber). Si tratta di una soluzione che non emette luce ma l'assorbe. La scoperta dei ricercatori dell'Università di Yale potrebbe essere importante anche per il mondo dei computer. I PC del futuro dovrebbero avvalersi della luce (le ricerche in merito sono molteplici) per trasmettere segnali tra i differenti componenti, ma anche all'interno degli stessi. Secondo i ricercatori gli anti-laser potrebbero essere usati per modulare l'intensità della luce o convertire segnali di luce in forma elettrica in modo che possano essere gestiti dai chip.
Lo studio sugli anti-laser è iniziato nel 2010, quando il professore Douglas Stone della Yale University e i propri colleghi hanno iniziato a pensare a come invertire il processo di generazione del laser grazie a un materiale che assorbisse la luce piuttosto che amplificarla. Dopo diversi studi i ricercatori sono arrivati a capire che se avessero usato a determinate lunghezze d'onda un materiale che assorbe la luce come il silicio, due raggi laser identici avrebbero "brillato" direttamente uno contro l'altro e si sarebbero annullati all'interno del materiale.
Immagine: Science/AAAS
I ricercatori hanno suddiviso in due un raggio di un laser in titanio-zaffiro. Il laser emetteva luce nella parte infrarossa dello spettro elettromagnetico, con lunghezze d'onda maggiori rispetto a quelle visibili dall'occhio umano. Mentre una parte della luce continuava ad andare avanti attraverso lo splitter d'onda, quella restante era costretta a curvare bruscamente. I fisici sono così riusciti a guidare i raggi di luce - uno da sinistra e uno da destra - in una cavità contenente un wafer di silicio da 110 micrometri. La distanza del tragitto di ogni raggio ha definito il modo in cui le creste e gli avvallamenti delle onde di luce si sono allineati incontrandosi nel wafer.
Con un allineamento corretto, le onde di luce si sono annullate a vicenda e il silicio ha assorbito la luce, trasformandola in un'altra forma di energia, come il calore o corrente elettrica. È stato anche dimostrato che l'anti-laser passa da assorbente a riflettente quando i ricercatori cambiano il modo in cui le onde s'incontrano nel silicio. In determinate condizioni, il cristallo di silicio non assorbe la luce. Il dispositivo realizzato, hanno aggiunto i ricercatori, "può assorbire solo una lunghezza d'onda di luce alla volta, ma la lunghezza d'onda può essere regolata variando lo spessore del wafer di silicio".
Immagine: Science/AAAS
Il risultato dell'esperiemento ha portato ad avere un assorbimento del 99,4 percento della luce vicina all'infrarosso con una lunghezza d'onda di 998,5 nanometri. La teoria dice che può essere assorbito il 99,999 percento della luce, ma in pratica non è stato possibile a causa di limitazioni fisiche del silicio e del laser.
"Non potevamo aspettarci di fare di meglio. Sono sicuro che ci siano persone nella comunità scientifica che hanno un laser migliore del nostro e possono ottenere risultati impressionanti. Questa è solo la prima dimostrazione di questo principio", ha concluso Hui Cao, professore a capo del team di ricercatori che ha condotto l'esperimento.