José A. Pérez Hernández, investigador del Centro de Láseres Pulsados, y Luis Roso, director del mismo, han formado parte de una colaboración científica internacional en la que se ha realizado un profundo análisis de un nuevo campo de investigación: la attofísica a escala nanométrica. Sus resultados se recogen en un artículo, 'Attosecond Physics at the nanoescale', que publica la revista de alto impacto 'Report on Progress in Physics'.
El artículo muestra más de seis años de investigación teórico-experimental en la que se combinan estas dos líneas de trabajo. Esta fusión de la Attociencia y la Nanotecnología implica poder contar con instrumentos de mayor control y eficiencia y aplicarlos fundamentalmente en la investigación de generación de rayos X coherentes y en la aceleración de electrones, además de abrir nuevas posibles aplicaciones en diversos ámbitos.
Este campo emergente de investigación se basa en el uso de estructuras nanométricas para amplificar localmente el campo electromagnético del láser. El resultado implica la ionización de los electrones y modificación de su trayectoria convencional. Una vez en este punto pueden suceder dos cosas, o no vuelven al átomo, y estos electrones son los que se generan en procesos de aceleración de electrones por láser; o bien vuelven al átomo, lo que se conoce como ‘recombinación’ del electrón.
Lo importante de esta recombinación es que los electrones devuelven toda la energía ganada de forma más eficiente, es decir más energética debido a la acumulación que se produce durante ese proceso de recombinación. Esto implica una multitud de potenciales aplicaciones indirectas, por ejemplo, la posibilidad hacer radiografías con alto contraste de un tejido biológico. Este método también permite controlar los campos plasmónicos, es decir, los campos generados en la superficie del material cuando el láser impacta sobre él, y por lo tanto lo que estamos logrando es tener un mayor control sobre algunas propiedades de los materiales.
Esta fusión de lo extremadamente pequeño y ultrarrápido permite hacer también más eficiente la aceleración de electrones por láser ofreciendo un mejor instrumento para múltiples aplicaciones derivadas en campos como la Física, la Química, la Biología y la Medicina.
El artículo ofrece una amplia revisión de las últimas investigaciones en este campo de los autores y ha sido elaborado gracias a la colaboración internacional del Centro de Láseres Pulsados con diferentes centros punteros en investigación con láseres intensos tales como el Extreme Light Infrastructures Beamlines de Praga, el Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona (ICFO), los Institutos alemanes Max Planck de Física de Garching (Munich), Dresden, Erlangen y Heidelberg, así como el Imperial College de Londres, en Reino Unido, entre otros.
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