Físicos rusos de la Universidad ITMO, junto con colegas de Suiza y China, han creado una película de silicio ultrafina capaz de cambiar las propiedades de los pulsos de luz con una frecuencia de hasta mil millones de veces por segundo. Así lo informó el servicio de prensa de la universidad a TASS.

La estructura desarrollada es una metasuperficie aplicada a una membrana de silicio ultrafina de un micrón de espesor, que cuelga libremente en el aire sin un sustrato sólido. El pulso láser cambia las propiedades del silicio casi instantáneamente, por lo que el tiempo de conmutación fue de solo unos nanosegundos, y la frecuencia de modulación alcanzó el orden de gigahercios, lo que es comparable a la frecuencia de reloj de los procesadores modernos, solo que el procesamiento de señales se realiza directamente con luz.

Las propiedades ópticas se pueden controlar calentando con corriente eléctrica o con pulsos láser cortos, lo que genera electrones libres en el silicio que reducen la transparencia. A diferencia de las metasuperficies convencionales, cuyas propiedades se fijan durante la fabricación, el nuevo desarrollo permite por primera vez modular la señal mediante una influencia externa en el rango infrarrojo medio. Esto abre el camino a espectrómetros compactos para determinar la composición química, elementos sensibles para cámaras termográficas, sistemas de comunicación óptica segura y dispositivos informáticos con un consumo mínimo de energía.