Un avance desde Estados Unidos está marcando un antes y un después en la manera como los sensores ven el mundo. Ingenieros eléctricos de la Universidad Duke desarrollaron un fotodetector ultrarrápido capaz de captar luz y generar una señal eléctrica en apenas 125 picosegundos, todo sin necesidad de una fuente de energía externa y operando a temperatura ambiente.
Este dispositivo rompe con los límites de los sensores convencionales que solo detectan una pequeña porción del espectro electromagnético. El nuevo diseño, ultradelgado, cubre todo el espectro y abre puertas para aplicaciones que van desde la medicina hasta la agricultura de precisión y la exploración espacial.
La clave de este avance radica en la estructura de metasuperficie con nanocubos de plata sobre una capa delgada de oro. Cuando la luz incide sobre estos nanocubos se desencadena un fenómeno llamado plasmonica que concentra energía lumínica con gran eficiencia. Esta energía atrapada se transforma en señal eléctrica en un tiempo récord.
¿Cómo funciona este nuevo fotodetector ultrarrápido?
Además, el diseño permite que el material piroeléctrico sea extremadamente delgado, reduciendo la distancia que las señales deben recorrer. En consecuencia, el fotodetector puede responder hasta 2.8 GHz, lo que significa cientos o miles de veces más rápido que los dispositivos piroeléctricos tradicionales.
Asimismo, el equipo está explorando formas de hacer el dispositivo aún más versátil, incluyendo estructuras que detecten múltiples longitudes de onda y polaridades simultáneamente. Estas capacidades podrían impactar futuros sistemas de cámaras multispectrales, diagnósticos médicos no invasivos y sensores remotos para agricultura inteligente.
El diseño logra optimizar la respuesta sin fuentes externas de energía, lo cual lo convierte en candidato ideal para integración con chips y sistemas portátiles en tecnología médica y ambiental.
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