Tendencias21
Consiguen por primera vez crear fractales a partir de láseres

Consiguen por primera vez crear fractales a partir de láseres

Los científicos han conseguido crear fractales a partir de láseres y predicho que el patrón fractal existe en tres dimensiones, toda una revolución tecnológica que permitirá en el futuro crear láseres personalizados con la capacidad de generar cualquier patrón.

Consiguen por primera vez crear fractales a partir de láseres

Los fractales son objetos geométricos cuya estructura básica, fragmentada o aparentemente irregular, se repite a diferentes escalas. Eso significa que ofrecen siempre la misma estructura, independientemente de la distancia a la que son observados. Los cristales de sal o los copos de nieve son claros ejemplos de fractales.

Los fractales tienen una propiedad singular conocida como autosimilaridad, según la cual todas sus partes son exacta o aproximadamente similares a una parte del mismo. Los fractales se pueden representar mediante programas informáticos que producen fractales repitiendo la regla continuamente.

La luz también es un fractal, ya que se ha comprobado que pasa a través de un objeto similar a un fractal. Durante las últimas dos décadas, los científicos han predicho que la luz fractal podría crearse con un láser. Ahora, un equipo de Sudáfrica y Escocia ha verificado la predicción de hace veinte años.

En un artículo publicado en Physical Review A, el equipo investigador proporciona la primera evidencia experimental de luz fractal a partir de láseres simples y agrega una nueva predicción: que el patrón fractal debería existir en 3-D y no solo en 2-D, como se pensó anteriormente.

Mirando en el lugar correcto

Al explicar el descubrimiento, el director del proyecto, Andrew Forbes, explica en un comunicado cómo su equipo se dio cuenta de la importancia de dónde buscar fractales en un láser. «Mire el lugar equivocado dentro del láser y verá solo una mancha de luz. Mire en el lugar correcto, donde suceden las imágenes, y verá fractales».

El método utilizado es la dinámica del láser, que rebota entre los espejos y se repite constantemente, para imitar las repeticiones de patrones fractales en la naturaleza.

Mediante el control preciso de la luz láser en espejos esféricos, los científicos pudieron obtener una versión más pequeña o más grande de un patrón cada vez que el láser volvía a un punto en el que podía observarse, lo que daba como resultado fractales. Este punto de observación se denomina plano de imagen común y requiere mirar dentro de la óptica del propio láser y no dentro del haz resultante.

Según los investigadores, el potencial para usar este descubrimiento todavía está en su infancia, pero su capacidad de aplicación para imágenes, redes, tecnología de antenas y medicamentos es considerable. Los fractales están estrechamente relacionados con la teoría del caos, ya que un pequeño cambio en un sistema puede tener resultados enormes e impredecibles.

Próximos pasos: láseres personalizados

Otro descubrimiento adicional se refiere a que, en las simulaciones del láser, los científicos descubrieron que podría haber una estructura fractal a lo largo del eje de la caja, en la dirección en la que se desplaza la luz. Esto implicaría que los fractales 3D son posibles en los láseres. Para verificar esto se requeriría un experimento mucho más preciso, y eso es en lo que este equipo está trabajando ahora.

Según Forbes, este descubrimiento es emocionante por dos razones. Primero, por una cierta satisfacción en desentrañar los misterios de la ciencia, avanzando en el conocimiento. Segundo, porque descubrimientos como este a menudo conducen a nuevas tecnologías.

“El objetivo de investigación de nuestro grupo es crear láseres personalizados con la capacidad de generar cualquier patrón deseado. Al hacerlo, los láseres encontrarán incluso más aplicaciones que en la actualidad. Los fractales ya se han utilizado en el procesamiento digital, imágenes e incluso medicina. Por lo tanto, estamos entusiasmados con la posibilidad de ofrecer un láser para suministrar dicha luz de estructura exótica”, concluye Forbes.

Referencia

Fractal light from lasers. Hend Sroor et al. Phys. Rev. A 99, 013848. Published 25 January 2019. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevA.99.013848

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Resuelto el misterio de una criatura marina con un caparazón repleto de ojos 18 marzo, 2024
    Los quitones o chitones son moluscos marinos dotados de pequeños ojos desperdigados por todo su caparazón, con lentes confeccionados con un mineral llamado aragonita. Estos primitivos órganos sensoriales son capaces de distinguir formas y luz: un nuevo estudio ha revelado por qué evolucionaron tan rápidamente y cuál es su papel en el desarrollo de los […]
    Pablo Javier Piacente
  • La mayor erupción volcánica de la era geológica actual ocurrió en Japón hace 7.300 años 18 marzo, 2024
    Un estudio detallado de los depósitos volcánicos submarinos alrededor de la caldera Kikai, en Japón, descubrió que un evento que tuvo lugar en esa región de Asia hace 7.300 años fue, con claridad, la mayor erupción volcánica registrada en el planeta durante el Holoceno, la época geológica actual iniciada hace aproximadamente 11.500 años.
    Pablo Javier Piacente
  • Las enfermedades neurológicas ya son el primer problema de salud mundial 18 marzo, 2024
    El 43% de la población mundial padece enfermedades neurológicas: afectan a 3.400 millones de personas y cuestan la pérdida de 443 millones de años de vida saludable. España supera en un 18% la media mundial de afectados por patologías que van desde dolores de cabeza tensionales hasta accidentes cerebrovasculares.
    Redacción T21
  • La Inteligencia Artificial aprende lo que significa estar vivo 18 marzo, 2024
    La IA ha descubierto en seis semanas unas células que la ciencia había tardado 134 años en identificar. Puede que haya tropezado también con un tipo de célula totalmente desconocida. ¿Qué va a pasar con los biólogos humanos?
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Las ranas les guiñan el ojo a los machos elegidos para el apareamiento 17 marzo, 2024
    Un curioso estudio ha descubierto que las ranas les guiñan el ojo al macho para indicarle que le gusta. En respuesta al parpadeo, el macho lanza repetidamente un grito entrecortado y salta junto a ella para aparearse.
    N+1/T21
  • Los perros son nuestros terapeutas de cuatro patas 16 marzo, 2024
    Investigadores de Corea del Sur colocaron auriculares con electrodos a 30 adultos y luego midieron los cambios en sus ondas cerebrales mientras interactuaban con un caniche llamado Aro. Los resultados indicaron que pasear al perro hizo que los participantes se sintieran más relajados, cepillarle mejoró la concentración y jugar con la mascota produjo ambos efectos.
    Redacción T21
  • Revelado el “piercing” del Neolítico 15 marzo, 2024
    Los arqueólogos han descubierto una colección de artefactos decorativos con forma de tachuelas, que podrían utilizarse en las modernas perforaciones de labios. Identificados en las tumbas de un asentamiento neolítico en el sureste de Turquía, representan los primeros ejemplos convincentes de perforaciones corporales voluntarias, como las que se realizan en la actualidad para la práctica […]
    Pablo Javier Piacente
  • Es urgente limitar a la IA para evitar el apocalipsis de nuestra civilización 15 marzo, 2024
    Un nuevo informe elaborado por la firma Gladstone por pedido del Departamento de Estado de los Estados Unidos advierte que la rápida evolución de la Inteligencia Artificial (IA) podría representar un riesgo "catastrófico" para la seguridad nacional e incluso para toda la humanidad. El documento sugiere que el gobierno estadounidense debe actuar "rápidamente y con […]
    Pablo Javier Piacente
  • La fibra óptica inteligente se despliega por el fondo del mar 15 marzo, 2024
    Una nueva fibra óptica asistida por IA se está desplegando en el fondo del mar no solo para la transmisión de datos, sino también para alertar en tiempo récord de tsunamis o terremotos y para monitorizar el calentamiento de los océanos.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Una extraña formación rocosa en África esconde en sus entrañas la evidencia de los terremotos más antiguos de la Tierra 14 marzo, 2024
    Las grandes cantidades de ceniza volcánica encontradas en el cinturón de piedras verdes de Barberton, en África, pueden ser un registro antiguo de violencia volcánica similar a la que puede observarse actualmente en la Tierra, según un nuevo estudio. Además de demostrar que en los inicios de nuestro planeta los terremotos estuvieron más presentes de […]
    Pablo Javier Piacente