Agencias
Una cámara superconductora que contiene 400 mil píxeles, 400 veces más que cualquier otro dispositivo de su tipo, ha sido construdio en el NIST (National Institute of Standards and Technology) de EEUU.
Las cámaras superconductoras permiten a los científicos capturar señales de luz muy débiles, ya sea de objetos distantes en el espacio o de partes del cerebro humano. Tener más píxeles podría abrir muchas aplicaciones nuevas en la ciencia y la investigación biomédica. El avance se publica en la revista Nature.
La cámara del NIST está formada por rejillas de cables eléctricos ultrafinos, enfriados hasta casi el cero absoluto, en las que la corriente se mueve sin resistencia hasta que un fotón golpea un cable. En estas cámaras de nanocables superconductores, la energía impartida incluso por un solo fotón (o partícula de luz) se puede detectar porque apaga la superconductividad en una ubicación particular (píxel) de la red. La combinación de todas las ubicaciones e intensidades de todos los fotones forma una imagen.
Las primeras cámaras superconductoras capaces de detectar fotones individuales se desarrollaron hace más de 20 años. Desde entonces, los dispositivos no han contenido más que unos pocos miles de píxeles, algo demasiado limitado para la mayoría de las aplicaciones.
Crear una cámara superconductora con una mayor cantidad de píxeles ha planteado un serio desafío porque sería casi imposible conectar cada píxel enfriado entre muchos miles a su propio cable de lectura. El desafío surge del hecho de que cada uno de los componentes superconductores de la cámara debe enfriarse a temperaturas ultrabajas para funcionar correctamente, y conectar individualmente cada píxel entre millones al sistema de enfriamiento sería prácticamente imposible.
Los investigadores del NIST Adam McCaughan y Bakhrom Oripov y sus colaboradores en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California, y la Universidad de Colorado Boulder superaron ese obstáculo combinando las señales de muchos píxeles en unos pocos cables de lectura de temperatura ambiente.
Una propiedad general de cualquier cable superconductor es que permite que la corriente fluya libremente hasta una cierta corriente máxima “crítica”. Para aprovechar ese comportamiento, los investigadores aplicaron a los sensores una corriente justo por debajo del máximo. Bajo esa condición, si incluso un solo fotón golpea un píxel, destruye la superconductividad. La corriente ya no puede fluir sin resistencia a través del nanocable y, en cambio, se desvía a un pequeño elemento calefactor resistivo conectado a cada píxel. La corriente desviada crea una señal eléctrica que puede detectarse rápidamente.
