Ezkerretik eskuinera: Miguel Navarro, Víctor Pacheco, Víctor Torres eta Miguel Beruete, NUPeko ikertzaileak

Optical Society of America elkarteak argitaratzen duen “Optics and Photonics News (OPN)” aldizkariak argitaratu du, abenduaren ale berezian, Nafarroako Unibertsitate Publikoko ikertzaile batzuek, Londreseko Imperial Collegerekin (Erresuma Batua) eta Pensilvaniako Unibertsitatearekin (Estatu Batuak) batera izenpetu duten artikulu bat. Aldizkariaren ale horretan biltzen dira 2015ean, mundu mailan eta optikaren alorrean, oihartzunik handiena eduki duten ikerketak. Lan honetan, ikertzaileek uhin elektronagnetikoak eraginkortasun handiz kontzentratzen eta berbideratzen ahal dituzten egiturak proposatzen dituzte, segurtasunean, ingeniaritza biomedikoan, farmazian edo espazioan aplikatzen ahal direnak, besteak beste.

Artikulua egin duten Nafarroako Unibertsitate Publikoko ikertzaileak Bakhtiyar Orazbayev, Víctor Pacheco Peña eta Víctor Torres Landívar izan dira. Miguel Beruete Díazen zuzendaritzapean aritu dira, zeinaren laguntzaileak izan baitira Miguel Navarro Cía (Londreseko Imperial College) eta Nader Engheta (Pensilvaniako Unibertsitatea).

Aukeratutako artikulua ikertzaile hauek berek lehenago egindako hiru argitalpenen laburpen bat da. Argitalpen horietako bat izan zen European Optical Society elkarteak argitaratzen duen “Journal of Optics” aldizkariaren  azala, "Fotonika infragorri ertainean eta terahertzetan" gaiari buruzko ale batean. Honela, “Optics and Photonics News (OPN)” aldizkarian berriz agertzeak erakusten du lan hauek oihartzun handia izaten ari direla nazioarteko komunitate zientifikoan.

Ikerketan hodi metalikoak erabiltzen dira. Hodi horiek oso-oso estua den laukizuzen erako zulo bat daukate, eta metamaterial baten funtzionamendua antzeratzen dute (ENZ erako metamateriala, “permittivity near zero” edo zerotik gertuko permitibitatea). “Metamaterialak —dio Miguel Beruetek— material artifizialak dira, inguru naturaletan ez dauden bezalako erantzun elektromagnetikoak lortzeko bidea ematen dutenak. Hodi metaliko hauek erabiltzeak aukera ematen du uhin elektromagnetikoak ahokatu eta transmititzeko, % 100dik gertuko eraginkortasunarekin”.

Eta ENZ (“Epsilon Near Zero”) erako metamaterialak zer diren azaltzeko, Víctor Pachecok hau dio: “Horma batean zulo bat egiten badugu, eta eskuargi batez argitzen badugu, esperientziak esaten digu zuloa zenbat handiagoa izan, hainbat argi gehiago pasatuko dela beste aldera. Hala ere, zuloa ENZ metamaterial batekin betetzen bada, logika itxura batean kolokan jartzen duen zerbait gertatzen da: zenbat eta zuloa txikiagoa izan, hainbat argi gehiago pasatzen da beste aldera. Fenomeno honek ondorio praktiko handiak ditu, bide berriak irekitzen dituelako hainbat osagarriren miniaturizaziorako, eta argiaren kontrolerako”.

Hainbat gailu diseinatzea

Horietako hodi metaliko multzo bat erabiliz, ikertzaileek hainbat gailu diseinatu eta esperimentalki egiaztatu dituzte: lente bat, sorta-bideratzaile batzuk (“beam steerers”) eta potentzia zatikatzaile batzuk (“power splitters”).  “Gailu horiek —erantsi du Beruetek— diseinatu dira hodi metaliko bakoitzaren dimentsio zuzenak aukeratuz, halako moldez non lortzen baita uhin elektromagnetikoek, egituretatik ateratzen direnean, nahi den profila izatea".

Gailuak, banan banan

Gailuei dagokienez, hiru erakundeetako ikertzaileek diseinatu duten lentea gai da uhin elektromagnetikoak puntu bakar batean kontzentratzeko islapen-galerarik gabe, eta hori ez da gertatzen lente konbentzionalekin. Beraz, egitura hau oso baliagarria da lente batek eta antena batek osatzen duten sistema baten (“lens-antenna system”) prestazioak hobetzeko.

Sorta-bideratzaileei eta potentzia zatikatzailei dagokienez, ikertzaileek hainbat diseinu egin dute, eta diseinu horien bidez uhin elektromagnetikoen hedapenaren norabidea angelu batera edo bi angelu ezberdinetara aldatzen ahal da, hurrenez hurren.

Ikertzaileak, gaur egun, lan egiten ari dira ENZ metamaterialak substantzien detekzioetan edo "sentsatuetan" aplikatzeko.