Chips de niobato de litio llevarán la movilidad a la Luna
Los chips superfinos de niobato de litio están llamados a desbancar a los de silicio en las tecnologías basadas en la luz, y ya se trabaja en que introduzcan el concepto de movilidad en la Luna.
El catedrático Arnan Mitchell, de la Universidad RMIT, y el Dr. Andy Boes, de la Universidad de Adelaida, dirigieron un equipo de expertos mundiales para analizar las capacidades y aplicaciones potenciales del niobato de litio en la revista Science.
El equipo internacional, que incluye científicos de la Universidad de Pekín y la Universidad de Harvard, colabora con la industria en la fabricación de sistemas de navegación que se prevé ayuden a los vehículos exploradores a conducir por la Luna a finales de esta década.
Dado que en la Luna es imposible utilizar el sistema de posicionamiento global (GPS), los sistemas de navegación de los vehículos lunares tendrán que emplear un sistema alternativo.
Según Mitchell, el chip de niobato de litio puede utilizarse para medir el movimiento sin necesidad de señales externas, ya que detecta pequeños cambios en la luz láser.
“Esto no es ciencia ficción: este cristal artificial se está utilizando para desarrollar toda una serie de aplicaciones apasionantes. Y la competencia por aprovechar el potencial de esta versátil tecnología se está recrudeciendo”, afirmó Mitchell, Director del Centro de Fotónica Integrada y Aplicaciones.
Afirmó que, si bien el dispositivo de navegación lunar se encontraba en las primeras fases de desarrollo, la tecnología del chip de niobato de litio estaba “lo suficientemente madura para ser utilizada en aplicaciones espaciales”.
“Nuestra tecnología de chips de niobato de litio también es lo suficientemente flexible como para adaptarse rápidamente a casi cualquier aplicación que utilice luz”, afirmó Mitchell.
“Ahora estamos centrados en la navegación, pero la misma tecnología podría utilizarse también para enlazar Internet en la Luna con Internet en la Tierra”.
El niobato de litio es un cristal artificial que se descubrió por primera vez en 1949, pero que “vuelve a estar de moda”, según Boes.
“El niobato de litio tiene nuevos usos en el campo de la fotónica -la ciencia y la tecnología de la luz- porque, a diferencia de otros materiales, puede generar y manipular ondas electromagnéticas en todo el espectro de la luz, desde las microondas hasta las frecuencias ultravioletas”, explica.
“El silicio era el material elegido para los circuitos electrónicos, pero sus limitaciones se han hecho cada vez más evidentes en fotónica. El niobato de litio ha vuelto a ponerse de moda debido a sus capacidades superiores, y los avances en la fabricación significan que ahora está fácilmente disponible en forma de películas finas sobre obleas semiconductoras”.
Según Boes, se coloca una capa de niobato de litio unas 1.000 veces más fina que un cabello humano sobre una oblea semiconductora.
“En la capa de niobato de litio se imprimen circuitos fotónicos, que se adaptan según el uso previsto del chip. Un chip del tamaño de una uña puede contener cientos de circuitos distintos”, explicó.
El equipo colabora con la empresa australiana Advanced Navigation para crear giroscopios ópticos, en los que la luz láser se lanza en el sentido de las agujas del reloj y en sentido contrario en una bobina de fibra, explicó Mitchell.
“Al mover la bobina, la fibra es ligeramente más corta en una dirección que en la otra, según la teoría de la relatividad de Albert Einstein”, explicó.
“Nuestros chips fotónicos son lo bastante sensibles para medir esta diminuta diferencia y utilizarla para determinar cómo se mueve la bobina. Si puedes seguir tus movimientos, sabrás dónde estás en relación con el punto de partida. Esto se llama navegación inercial”.
