El nuevo desarrollo utiliza el efecto del efecto túnel cuántico para generar un láser de terahercios de alta potencia.
Estudios previos han demostrado la presenciauna pequeña cantidad de agua en la luna. Sin embargo, los métodos utilizados para la medición no fueron lo suficientemente precisos para abastecer adecuadamente a la misión con fuentes de agua, explican los autores. Los espectrómetros amplios no distinguen entre moléculas de agua, iones de hidrógeno libres e hidroxilo.
Para resolver este problema, los investigadores de la NASADesarrolló láseres de cascada cuántica. Estos dispositivos generan fotones con cada transición de electrones, utilizando las propiedades cuánticas únicas de materiales delgados de unos pocos átomos de espesor.
Un pequeño láser en manos de un desarrollador. Imagen: NASA
En estos materiales, el láser emite fotones conuna cierta frecuencia, determinada por el grosor de las capas alternas de semiconductores, y no por los elementos del material. En la física cuántica, las capas delgadas aumentan la posibilidad de que un fotón pueda pasar a la siguiente capa en lugar de rebotar en la barrera.
Una vez allí, excita fotones adicionales. Usando un material generador con 80-100 capas con un espesor total de menos de 10-15 micrones, la fuente de comando crea una cascada de fotones con energía de terahercios.
Los investigadores señalan que para crearlos láseres de terahercios ópticos tradicionales requieren grandes cantidades de energía y grandes instalaciones. Dichos dispositivos son difíciles de entregar y usar en el espacio. Una pequeña alternativa, por el contrario, sería adecuada para una misión lunar.
En la portada: una imagen comparativa de un láser y una moneda. Foto: NASA
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