Nuevo proceso para fabricar espejos plásticos de microláseres

Los láseres más pequeños tienen un diámetro de unas pocas milésimas de milímetro y se usan como fuentes de luz para telecomunicaciones ópticas que caben en un chip de silicio. Entre los componentes clave de estos dispositivos están los pequeñísimos espejos hechos, con estructura de sandwich, de diferentes materiales en capas que tienen un grosor de sólo unos centenares de átomos. Su fabricación es muy delicada. Ahora, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han ideado una nueva forma de hacer espejos plásticos multicapa.Los láseres consisten en una cavidad en que se emite la luz con espejos en los extremos que hacen que el haz luminoso siga recorridos de ida y vuelta amplificándose, hasta que finalmente es emitido a través de uno de los espejos (que es sólo parcialmente reflectante con este propósito). En los láseres grandes los espejos suelen ser superficies metálicas. Pero una pila de capas alternas de dos materiales con diferentes índices de refracción actúan también como un espejo si las capas tienen el mismo grosor que la longitud de onda de la luz (unos pocos centenares de millonésimas de milímetro).

Los espejos multicapas utilizados en microláseres se forman depositando los átomos a partir de un vapor. Una vez que se ha hecho así una película se corta de la misma forma que un sandwich se puede cortar en pequeños canapés.

Bloques multicapa

Edwin Thomas y sus colegas del MIT muestran ahora en la revista Macromolecules (13 de julio) una forma mucho más fácil de hacer bloques multicapa con las dimensiones adecuadas para actuar como espejos. Ellos utilizan un tipo especial de plástico, un copolímero dibloque, en el que las moléculas consisten en dos tipos de cadena enganchadas de extremo a extremo, como un tren de mercancías y un intercity.Los copolímeros segregan sus diferentes partes, la cadena A y la cadena B. En una tal estructura, las moléculas alternan la orientación de las cadenas, produciendo la secuencia A-B...B-A...A-B, etcétera. Esto crea una serie de capas de cadenas tipo A alternándose con capas de tipo B. El grosor de este tipo de multicapas está más o menos determinado por la longitud de las cadenas.

El problema es que las capas generalmente son demasiado finas para actuar como buenos espejos ópticos. Thomas ha superado este inconveniente haciendo un tipo de capa con el respectivo polímero puro, por ejemplo, insertando un relleno de cadenas B puras entre los segmentos B de la secuencia. Como resultado, una mezcla de poliestireno y el copolímero poliestireno-polisopreno forma una pila con capas de 160 millonésimas de milímetro de grosor. Dado que el poliestireno y el polisopreno tienen diferentes índices de refracción, la estructura actúa como un espejo.