Investigadores han demostrado experimentalmente que sistemas hiperuniformes autoensamblados en canales microfluídicos exhiben propiedades de banda prohibida fotónica. Este hallazgo es significativo porque la hiperuniformidad, una forma de orden de largo alcance que suprime las fluctuaciones de densidad a grandes escalas, se ha propuesto teóricamente como una vía para diseñar materiales con brechas fotónicas robustas. La novedad reside en la observación de estas propiedades en estructuras autoensambladas y en la capacidad de controlar sus características mediante la manipulación de parámetros de flujo.

El trabajo aborda la búsqueda de materiales con brechas fotónicas, regiones de energía donde la propagación de luz está prohibida, que son fundamentales para el control de la luz en dispositivos ópticos. Tradicionalmente, estos materiales se han diseñado a partir de cristales fotónicos periódicos. Sin embargo, los sistemas hiperuniformes ofrecen una alternativa prometedora, ya que su desorden correlacionado puede conducir a brechas fotónicas isotrópicas y robustas, menos sensibles a defectos que los cristales periódicos. Este estudio avanza en la comprensión de cómo la hiperuniformidad puede ser explotada en la práctica para la fotónica.

El método empleado consistió en el autoensamblaje de partículas en un canal microfluídico, donde las condiciones de flujo se ajustaron para inducir la formación de estructuras hiperuniformes. Mediante la caracterización óptica de estos sistemas, se confirmó la existencia de bandas prohibidas fotónicas. Los resultados demuestran que las propiedades de la banda prohibida, como su posición y anchura, pueden ser sintonizadas variando el tamaño de las partículas y las condiciones hidrodinámicas. Esto abre la puerta a la fabricación de dispositivos fotónicos programables y adaptables, con aplicaciones potenciales en sensores, láseres y guías de onda.