Avances en el almacenamiento óptico basado en nanopartículas

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Científicos chinos han realizado un descubrimiento que abre las puertas a la fabricación de una nueva generación de dispositivos de almacenamiento óptico de alta densidad. Se trata de unas nanopartículas capaces de atrapar luz en trampas profundas tras ser irradiadas con rayos X y emisiones de fotones, un hallazgo que permitirá seguir avanzando en el desarrollo de nuevas tecnologías ópticas.

El desarrollo del almacenamiento óptico se ha visto frenado por las limitaciones de miniaturización de los materiales existentes hasta la fecha. Pero la comunidad científica ha seguido investigando en busca de nuevos componentes que permitan atrapar luz en trampas profundas de una escala nanométrica, enfocándose en los materiales de luminiscencia persistente (PersL). Este campo de la ciencia persigue la creación de una nueva generación de dispositivos de almacenamiento óptico que den un salto disruptivo en la densidad de almacenamiento óptico, algo que puede tener aplicaciones en diferentes campos de la informática, como la computación cuántica.

Siguiendo esta línea de investigación, un grupo de trabajo formado por científicos de varios laboratorios pertenecientes a las universidades chinas de Xiamen y Foshan han realizado un descubrimiento que podría sentar las bases de una futura tecnología de almacenamiento óptico a escala nanométrica. Estos investigadores han hallado unas nanopartículas de NaMgF3: Tb3 que tienen la capacidad de almacenar luz de forma persistente en trampas profundas después de ser irradiadas con rayos X y emisiones de fotones controlables bajo estimulación térmica.

Mediante la construcción de lo que denominan una estructura núcleo-capa han logrado mejorar en gran medida la persistencia de la luz en estas trampas, y han profundizado en la naturaleza de estos procesos construyendo un diagrama de niveles de energía que aclara cómo se comporta la transición electrónica. En su artículo explican que, según el mecanismo propuesto, los iones de Tb3+ pueden servir como centros emisores de luz y como trampas en el material NaMgF3 durante el proceso de irradiación de rayos X.

Además, las tintas luminiscentes que contienen estas nanopartículas se pueden preparar con relativa facilidad, gracias a que presentan una buena dispersabilidad y estabilidad en un medio acuoso. Esto permite su uso en impresión por inyección de tinta, almacenamiento de información óptica y descifrado de información. Los investigadores afirman que estas nanopartículas pueden ser la base de nuevas investigaciones sobre nanopartículas de luminiscencia persistente de fluoruro activado por lantánidos, lo que proporciona un nuevo campo de estudio para futuros sistemas de almacenamiento óptico de alta densidad y para otras aplicaciones en otros campos como las tecnologías biomédicas.