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1 de Septiembre de 2012
Química cuántica

Hacia una nueva química

La existencia de un fuerte acoplamiento entre campos electromagnéticos y estados moleculares excitados plantea una nueva estrategia para controlar estados cuánticos y la dinámica de reacciones químicas.

WIKIMEDIA-COMMONS/InverseHypercube

La interacción entre las ondas electromagnéticas y la materia ha fascinado a los científicos durante siglos. Sus efectos son incontables y abarcan fenómenos tan sorprendentes como el láser. Algunas de estas interacciones no necesitan la presencia de luz para producirse; les bastan las fluctuaciones del campo electromagnético. Pensemos en las fuerzas de Van der Waals, en la escala de los enlaces químicos, o las de Casimir, en la escala macroscópica. En fecha reciente, se ha descubierto otro de estos fenómenos: Thomas Ebbesen, de la Universidad de Estrasburgo, y su equipo han demostrado en dos trabajos seminales que el acoplamiento ultrafuerte entre moléculas y los modos cuánticos electromagnéticos de una cavidad altera los estados de las moléculas. Estos hallazgos, publicados en Physical Review Letters (2011) y en la edición internacional de Angewandte Chemie (2012), abren nuevas vías para el control de las propiedades ópticas y electrónicas de entidades cuánticas.

El avance de la nanotecnología ha resucitado el interés por las interacciones entre la materia y la luz confinada en espacios de dimensiones nanométricas. Se sabe que cuando se colocan moléculas u otros emisores cuánticos en una superficie plasmónica o en una cavidad óptica, ocurren cambios en la respuesta óptica de las moléculas que resultan en la desaparición o la potenciación de las propiedades ópticas. En algunos casos, la cavidad o el plasmón operan a modo de concentrador de las ondas electromagnéticas, lo que desemboca en respuestas locales intensas y casi siempre no lineales del material. Así es como se obtiene un incremento de varios órdenes de magnitud en la dispersión Raman.

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