Fotonica

           Electronul – cunoaste toatã lumea – este infima particulã de materie ce „înveleste”, în straturi succesive, atomul. Hidrogenul are un singur electron pe orbita atomicã, oxigenul, doi, uraniul, 92 de electroni si asa mai departe.

           Electronul – cunoaste toatã lumea – este infima particulã de materie ce „înveleste”, în straturi succesive, atomul. Hidrogenul are un singur electron pe orbita atomicã, oxigenul, doi, uraniul, 92 de electroni si asa mai departe. Electronul aproape nu are masã, dar are sarcinã electricã – motiv pentru care inginerii civilizatiei noastre contemporane l-au înhãmat la mai toate tehnologiile industriale. Obligatia sa supremã este, astãzi, de a strãbate labirinturile circuitelor integrate, circuitele electrice si câmpurile, si microprocesoarele electronice cu care sunt înnobilate aparatele si masinile lumii noastre. De la electron – electronica. Fotonul este particula luminoasã fundamentalã, grãuntele de luminã din care sunt compuse razele emise de stele, dar si focurile de tabãrã, reflectate de planete si oglinzi simple. Universul întreg este scãldat în luminã, deci în cascade de fotoni. Fotonul nu are masã – putem spune cã este si mai imaterial, mai „usor” decât electronul – dar nu are, din pãcate, nici sarcinã electricã. Spun: din pãcate, pentru cã, în timp ce un fascicul de electroni poate fi usor ghidat, cu ajutorul unui câmp electromagnetic, un flux de fotoni, adicã o razã nu poate fi stãpânitã, „cârmitã” în directia doritã, înmagazinatã într-un acumulator, mã rog, manipulatã dupã dorinta omului.
           Aceastã impotentã milenarã l-a enervat însã la culme pe inginerul fizician Eli Yablonovitch, reprezentant al subspeciei Homo faber. În anul 1991, el a construit primul cristal fotonic, dupã o tehnologie relativ simplã: a gãurit un cub de rãsinã – deci material plastic – cu ajutorul unor „bormasini” cu raze X, realizând… un micro-parmezan, cu santuri dispuse regulat, reproducând, cumva, structura cristalinã a diamantului; i-a reusit astfel un fel de „capcanã” fotonicã, posibilã componentã, în viitor, a unui circuit integrat luminos. Tehnologia a fost perfectionatã de Jean-Michel Lourtioz, de la Institutul de Electronicã din Orsay (Franta). O altã „capcanã fotonicã” a fost fabricatã, în anii urmãtori, de fizicienii de la Universitatea din Toronto (Canada), inspirându-se de la structura opalului, piatrã semipretioasã care reflectã selectiv raza luminoasã incidentã pe suprafata lui sub formã de irizatii colorate în functie de lungimea de undã si unghiul de incidentã a fasciculelor componente ale razei; lãsând sã se sedimenteze, într-un gel, micro-bile de siliciu (cu diametrul de o miime de milimetru), care se ordoneazã spontan, urmând perfect structura opalului si retrãgând apoi bilele, se obtine o structurã care actioneazã ca un cristal fotonic.
           Cea mai recentã „capcanã de luminã” este o adevãratã strãpungere de nivel tehnologic si a fost realizatã în Japonia, la Universitatea din Kyoto – observati globalizarea cercetãrii: SUA, Franta, Canada, Japonia – de cãtre Susumu Noda si echipa lui de opticieni, inspirându-se tot de la naturã, de la structura diamantului. Opticienii (sã le spun: fotonistii?) niponi au construit un cristal fotonic asezând ordonat minuscule bastonase de siliciu, în rânduri succesive, fiecare rând având dispuse elementele sale în unghi drept fatã de rândurile de deasupra si de sub ele… cam cum se face la o grãmadã de busteni; apoi – aici este gãselnita – au fost retrase microbastonasele, prin procedee nanobotice (inginerie mecanicã la nivel micronic), creându-se un minuscul tunel; iar raza de luminã prinsã în capcanã a fost obligatã, în acest fel, sã cârmeascã, în unghi de 90s, pentru prima oarã în istoria civilizatiei noastre – si poate, cine stie, pentru prima oarã în istoria Universului! Ce rezultã din aceste cercetãri pentru îmblânzirea razelor de luminã? Circuite integrate fotonice, spun inginerii specialisti în manipularea razelor luminoase. Adicã minuscule gadget-uri care vor înlocui, în cip-urile si microprocesoarele viitorului, circuitele integrate electronice, cele în care circulã curentul electric. Electronii sunt prea lenti, reclamã fizicienii, în câtiva ani fotonii vor asculta de poruncile noastre, în câteva decenii, veti vedea – toate tehnologiile industriale vor deveni fotonice. O civilizatie manevrând fuioare si caiere de luminã care, îmblânzite, vor curge molcom – dar, fireste, cu viteza luminii! – prin toate artefactele pe care le va folosi Homo sapiens al Mileniului III…