Nuevo tipo de ondas en una superficie de metal

Un golpe de luz sobre una superficie metálica puede tener un efecto similar al de una piedra lanzada a un estanque de agua: la generación de ondas. En el caso de la luz y el metal, es la interacción entre los electrones del metal y el campo electromagnético de la luz lo que genera las ondas, que se llaman plasmones de superficie. El fenómeno tiene múltiples aplicaciones potenciales, limitadas por el hecho de que para generar el plasmón la luz que incide sobre el metal debe ser de alta energía, superior al ultravioleta. Al menos eso se creía hasta ahora. Un grupo de investigadores en España ha publicado en el último número de Nature un trabajo que demuestra que también pueden generarse plasmones con luz visible.

Un grupo en España demuestra cómo generar 'plasmones' con luz visible

El resultado era muy esperado por sus autores, encabezados por Pedro Echenique, del Centro Internacional de Física Teórica de San Sebastián (DIPC) y Daniel Farías, de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). Pero ha sido probablemente una sorpresa para el resto de la comunidad científica, que acogió con escepticismo la predicción acerca de este mismo tipo de fenómeno, los plasmones de baja energía, hecha años atrás por el grupo de San Sebastián.

Farías supo de esa "predicción asombrosa", dice, en 2002, en un congreso de nanotecnologías en Santiago de Compostela. Echenique había expuesto la idea y el experimento para comprobarla, y al cabo de su intervención Farías, físico experimental, le propuso realizarlo. Necesitaban una técnica no disponible en España, así que al grupo de San Sebastián, integrado además por Vyacheslav Silkin -responsable de la idea-, Eugene Chulkov, y José M. Pitarke se unieron dos grupos de EE UU y Dinamarca.

En 2003 y 2004 hicieron varios intentos de detección de los nuevos plasmones, llamados acústicos, sin éxito. En enero de 2006 probaron de nuevo, esta vez en colaboración con un grupo de Génova (Italia) y mejorando el experimento. "Al cabo de dos meses de preparativos, finalmente logramos ver los primeros indicios del tan buscado plasmón acústico", narra Farías. "El grupo de San Sebastián recibió un fax con los resultados, y bastaron unos minutos para comprobar los cálculos teóricos hasta en sus más mínimos detalles con los datos experimentales. El momento mágico que desvela todo descubrimiento científico había llegado finalmente, tras años de férrea búsqueda".

Los plasmones son muy importantes en diversas aplicaciones. Un ejemplo son las nanopartículas para tratar tumores en ratones: las nanopartículas se pegan a las células tumorales, y al excitar los plasmones, se calientan y matan la célula. El que los plasmones se generen también con luz de baja energía abre la puerta a otro tipo de aplicaciones muy buscadas: las ondas sobre el metal llegan a transmitirse varios centímetros antes de extinguirse, así que podrían servir de enlace entre la información que viaja por vía óptica y los circuitos electrónicos.