Nanolink

Conseguir en menos espacio más capacidad de cálculo es el objetivo de los científicos. Por ello, los avances en la nanotecnología están revolucionando el campo de las comunicaciones ópticas con la llegada emergente de los circuitos integrados ópticos, también llamados nanochips. En competencia con los tradicionales chips electrónicos, los nanochips van a permitir aumentar la capacidad de cálculo y la velocidad de transmisión de la información en los componentes electrónicos.

En este movimiento imparable de investigación  internacional, un grupo de investigadores del grupo Telecomunicación de la Universidad de Extremadura, en colaboración con la Universidad de Vigo, han demostrado la viabilidad teórica del nanolink, o nanoenlace óptico, una aplicación fundamental para construir los futuros circuitos integrados ópticos.

Los nanochips tienen una aplicación garantizada en cualquier equipo electrónico actual, como ordenadores y computadores, incluso en los venideros supercomputadores cuánticos, y en medicina, a través de nanocápsulas  capaces de llegar a los tejidos y transmitir datos.  A diferencia de los microchips, cuyo tamaño viene dado en micrómetros, los nanochips se miden en nanómetros y son 1000 veces más pequeños que los microchips actuales. “Los nanochips son comparables en tamaño a un átomo o molécula” explica el profesor de la UEx José Manuel Taboada Varela, participante en esta investigación junto con Luis Landesa Porras.

Para comprender la trascendencia de este hallazgo es necesario saber que los prototipos actuales de nanochips son circuitos integrados que utilizan guías plasmónicas o de silicio para la transmisión de datos a gran velocidad mediante haces de luz.  El proyecto surgió para dar respuesta al problema que plantea el espacio que ocupan en los nanochips estos “caminos” que  trasmiten señales con la información. “En los nanochips estas vías tienen pérdidas de energía muy elevadas, requieren mucha potencia, consumen demasiada energía, y ocupan mucho espacio”, aclara Taboada. La innovación de los investigadores ha sido sustituir estos caminos por radioenlaces ópticos o nanolinks dentro del propio nanochip.

HEMCUVE++

Los radioenlaces son una tecnología muy  conocida de gran aplicación en las  comunicaciones inalámbricas (satélites, teléfonos, televisión). Sin embargo, hasta hace poco tiempo no existía la tecnología para fabricar estos componentes en tamaño nanométrico. Resuelta esta cuestión,  el reto por resolver era de tipo teórico. Los nanomateriales a frecuencias ópticas se comportan de manera extraña, de modo diferente que las frecuencias habituales, de acuerdo con el denominado comportamiento electromagnético plasmónico.

Para fabricar los nanochips es imprescindible  modelar de forma exacta este comportamiento electromagnético, no valen aproximaciones. Los investigadores de la UEx y la Universidad de Vigo han desarrollado una aplicación  HEMCUVE++ que permite modelar de esta manera el comportamiento plasmónico de los nanolinks. Para diseñar la herramienta se ha empleado el supercomputador extremeño LUSITANIA, del CénitS, y el supercomputador Finis Terrae, del CEGSA, para el diseño de los distintos componentes del nanoenlace óptico.

Demostrada la viabilidad teórica del radioenlace óptico o nanolink, la línea de investigación futura que se perfila, a través de colaboraciones con centros tecnológicos especializados en nanofotónica, es construir esta tecnología a nanoescala.

El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista internacional Optics Express, de la Optical Society of America, y ha sido financiado por el Plan Nacional de I+D y los fondos europeos FEDER. También se ha contado con la financiación del proyecto CONSOLIDER TERASENSE y con la financiación del Gobierno de Extremadura. El trabajo original se encuentra disponible a través del enlace: http://j.mp/nanolink