Un centro de optoelectrónica liderado por la Universidad de Washington ha recibido una segunda ronda de financiación de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, lo que prolonga durante otros cinco años su trabajo sobre materiales y dispositivos que combinan luz y electrónica. La beca mantiene en marcha al NSF Center for Integration of Modern Optoelectronic Materials on Demand, o NSF IMOD, y sostiene una línea de investigación con posibles aplicaciones en pantallas, comunicaciones seguras y computación futura.
Datos clave
- NSF IMOD se fundó en 2021 como un NSF Science and Technology Center.
- El nuevo premio amplía el trabajo del centro por cinco años más.
- La NSF prevé aportar 22 millones de dólares durante ese periodo de cinco años.
- El centro reúne a investigadores de 14 universidades de Estados Unidos y está liderado por la Universidad de Washington.
- Su investigación actual abarca puntos cuánticos, enlaces ópticos de comunicación cuántica y materiales optoelectrónicos para tecnología de la información.
¿Qué significa esto para estudiantes y personas en formación?
La renovación de fondos preserva una vía de formación que alcanza a estudiantes de posgrado, de grado y a aprendices más jóvenes. Los participantes de NSF IMOD toman parte en un curso de verano de una semana en la UW que incluye síntesis química, mecánica cuántica, teoría molecular y trabajo práctico como la fabricación y prueba de diodos emisores de luz de película delgada.
Las personas en formación también adquieren experiencia fuera del laboratorio. El centro ofrece prácticas con socios industriales y laboratorios nacionales, un programa de Research Experience for Undergraduates y formación para divulgación que prepara a los participantes para actuar como embajadores de Quantum LEAP. NSF IMOD también ha creado un portal de educación cuántica para docentes de K-12, ampliando su alcance más allá del campus universitario.
- Estudiantes de posgrado: formación técnica interdisciplinaria y prácticas.
- Estudiantes de grado: plazas REU y experiencia de investigación de verano.
- Docentes y alumnado K-12: planes de clase y materiales de divulgación a través del portal educativo.
¿Por qué importa NSF IMOD ahora?
NSF IMOD está diseñado para conectar química, física, ingeniería y ciencia de materiales en torno a un objetivo común: crear nuevos materiales optoelectrónicos a demanda. Ese trabajo importa porque las tecnologías implicadas podrían influir en cómo se muestra, transmite y procesa la información.
David Ginger, director del centro, afirmó que la meta es abordar problemas demasiado grandes para que los resuelva una sola persona investigadora o incluso un grupo pequeño. El centro señala además que ya ha demostrado que los puntos cuánticos pueden imprimirse en cavidades específicas, un avance que describe como importante para la futura comunicación cuántica y, posiblemente, la computación cuántica.
¿Qué ha logrado el centro hasta ahora?
Durante sus primeros cinco años, NSF IMOD afirma haber publicado 140 artículos, haber acogido a 36 estudiantes de grado mediante su programa REU y haber organizado más de 85 eventos de divulgación. El centro también informa de que estudiantes suyos han sido contratados por empresas emergentes y grandes firmas de semiconductores gracias a las habilidades adquiridas allí.
El equipo de investigación se ha centrado en los puntos cuánticos, materiales diminutos que emiten colores concretos de luz según su tamaño. El centro sostiene que desarrolló una forma de imprimir puntos cuánticos como en un proceso de inyección de tinta y colocarlos en cavidades designadas, moviéndolos de un material de laboratorio de química a un posible componente de circuitos optoelectrónicos.
¿Quién participa en el centro?
NSF IMOD reúne a 14 universidades de todo Estados Unidos, entre ellas la Universidad de Washington, UC Berkeley, Columbia University, la University of Chicago, Northwestern University, la University of Pennsylvania, la University of Maryland, Georgia Tech, la University of Colorado Boulder, Arizona State University, Rice University, Lehigh University, City College of New York y la University of Maryland, Baltimore County.
En la UW, el centro integra a profesorado e investigadores de química, física, ingeniería eléctrica e informática, ingeniería mecánica y ciencia de materiales. Entre los profesores mencionados en el anuncio figuran David Ginger, Kai-Mei Fu, Brandi Cossairt, Lih Lin, Devin MacKenzie y Arka Majumdar.
¿Qué ocurre después?
Con el segundo premio de la NSF, el centro planea seguir afinando los puntos cuánticos y las cavidades en las que se colocan durante los próximos cinco años. Ginger dijo que la visión a más largo plazo incluye la computación fotónica, que podría reducir el coste energético del cómputo, aunque describió ese objetivo como algo todavía a una década o más de distancia.
La beca mantiene viva la colaboración en un momento en que la investigación intenta transformar la ciencia básica de materiales en dispositivos que podrían afectar a las comunicaciones, las pantallas y la tecnología de semiconductores.
