Sensor revolucionario descubierto: ¡medición en tiempo real de defectos de materiales!

Sensor revolucionario descubierto: ¡medición en tiempo real de defectos de materiales!

El 15 de octubre de 2025, científicos de la Universidad Humboldt de Berlín presentaron un método novedoso para medir con precisión los defectos en redes cristalinas. Este avance podría tener implicaciones de gran alcance para la tecnología de los materiales utilizados en aplicaciones modernas como los chips de computadora y los puntos cuánticos. Identificar y controlar las impurezas en la red cristalina es fundamental porque los átomos que faltan en la estructura de la red pueden atrapar electrones y cargas eléctricas, lo que genera ruido electromagnético no deseado. Universidad Humboldt de Berlín informa que el grupo de investigación “Fotónica cuántica integrada” junto con el “Joint Lab Diamond Nanophotonics” del Instituto Ferdinand Braun, bajo la dirección del Prof. Dr. Tim Schröder, desarrollaron esta tecnología innovadora.

El desafío de localizar trampas de carga en la escala de tamaño atómico se ha abordado con un sensor de nuevo diseño. Esto aprovecha los defectos de la red cristalina, en particular la combinación de dos vacantes y un átomo extraño, conocido como centro de color. Los centros de color tienen la capacidad de actuar como sensores para analizar eficazmente las propiedades de los materiales. El nuevo sensor permite la detección precisa de cargas eléctricas individuales y garantiza así un seguimiento en tiempo real que permite mediciones en intervalos de hasta una millonésima de segundo.

Aplicaciones y significado

La investigación fue publicada recientemente en la revista Nature Communications, lo que subraya su relevancia científica. La sensibilidad específica del sensor a los campos eléctricos abre nuevas posibilidades para los científicos de materiales en la era cuántica. Al introducir el centro de color en un diamante artificial, se pueden utilizar cambios de color en la luz para localizar trampas de carga. Esto podría promover avances significativos en el desarrollo y análisis de materiales de estado sólido.

La tecnología ha sido patentada tanto en Alemania como en Estados Unidos, una señal del interés internacional en esta investigación. El Dr. Gregor Pieplow y Cem Güney Torun desempeñaron un papel clave en el desarrollo del sensor, cuyo potencial se destaca especialmente para futuras aplicaciones en diversas áreas tecnológicas. El trabajo del equipo destaca la profunda conexión entre la ciencia de los materiales y la fotónica cuántica y podría tener implicaciones ω de gran alcance para la tecnología digital.

En un momento en el que la atención se centra cada vez más en la eficiencia y la fiabilidad de los materiales, este desarrollo es un importante paso adelante. Localizar con precisión defectos en las redes cristalinas podría ayudar a optimizar el rendimiento de las tecnologías existentes y desarrollar otras nuevas.

Para obtener más detalles sobre esta investigación innovadora, visite ciencia-online.org.