I ricercatori hanno scoperto un tipo di onda luminosa precedentemente sconosciuto, basato sul lavoro pionieristico di uno scienziato scozzese del XIX secolo.

Le equazioni sviluppate dal famoso matematico e fisico James Clerk Maxwell hanno contribuito a rivelare come i cristalli possono essere manipolati per produrre una forma distintiva di onda luminosa.

I fenomeni, recentemente chiamati onde Dyakonov-Voigt, potrebbero avere una gamma di applicazioni utili, come il miglioramento dei biosensori utilizzati per lo screening dei campioni di sangue o lo sviluppo di circuiti in fibra ottica che trasferiscono i dati in modo più efficiente.

Scienziati e ingegneri dell'Università di Edimburgo e della Pennsylvania State University hanno fatto la scoperta analizzando come la luce, che viaggia sotto forma di onde, interagisce con alcuni cristalli naturali o artificiali.

Hanno scoperto che le onde Dyakonov-Voigt sono prodotte in una regione specifica, nota come interfaccia, dove i cristalli incontrano un altro materiale, come olio o acqua. Queste onde possono essere prodotte solo utilizzando alcuni tipi di cristalli le cui proprietà ottiche dipendono dalla direzione in cui la luce li attraversa, dicono i ricercatori.

Il team ha identificato le proprietà uniche delle onde utilizzando modelli matematici che incorporavano equazioni sviluppate da James Clerk Maxwell. Dalla metà del 1800, la ricerca su come la luce interagisce con i cristalli si è basata sul lavoro di Maxwell, che ha studiato all'Università di Edimburgo dall'età di 16 anni.

onde Dyakonov-Voigt, prende il nome da due eminenti scienziati, diminuiscono man mano che si allontanano dall'interfaccia - un processo chiamato decadimento - e viaggiano solo in un'unica direzione, la squadra ha trovato. Altri tipi di cosiddette onde di superficie decadono più rapidamente e viaggiano in più direzioni.

Dottor Tom Mackay, della School of Mathematics dell'Università di Edimburgo, che ha condotto congiuntamente lo studio, ha dichiarato:"Le onde Dyakonov-Voigt rappresentano un passo avanti nella nostra comprensione di come la luce interagisce con materiali complessi, e offrire opportunità per una serie di progressi tecnologici."

Lo studio è pubblicato su Atti della Royal Society A .