El catedrático Iván Mora Seró y las investigadoras Eva María Barea y Sofía Masi del Grupo de Semiconductores Avanzados del Instituto de Materiales Avanzados (INAM) de la Universitat Jaume I, así como la catedrática Rosario Vidal, del Grupo de Investigación y Desarrollo Verde también del INAM, participan en el desarrollo de láseres superradiantes de perovskita de haluro de bajo coste con el objetivo de propiciar una nueva era en la ciencia de los materiales y la optoelectrónica, por su potencial en campos como la energía fotovoltaica, la tecnología o la informática cuántica y la tecnología 6G.
El proyecto «Láseres de perovskita superradiantes a temperatura ambiente» ha obtenido de la Unión Europea, dentro del programa EIC Pathfinder de Horizonte Europa, una financiación de quinientos mil euros para la creación de emisores que actúan como láseres topológicos con propiedades de cristal fotónico (sin cavidades adicionales) para lograr una alta potencia y un ancho de línea muy estrecho, similar al de las transiciones ópticas sencillas. La finalidad es obtener nuevas fases de perovskita y asentar las bases de los láseres superradiantes.
A dia de hoy, las fuentes de luz coherente más actuales son los láseres de última generación, como los de gas de electrones libres o los medios de ganancia de semiconductores de estado sólidos estabilizados en cavidades ópticas de alta calidad. En el caso de estos últimos, se produce una limitación del ancho de línea como consecuencia de las vibraciones por el ruido térmico en los espejos de las cavidades que limita su potencia.
El objetivo de SUPERLASER es cambiar el campo del láser mediante la producción de láseres superradiantes de perovskita de haluro de bajo coste, procesables en solución, eficientes y con un ancho de línea ultraestrecho. Por eso, se aplicarán como medios de ganancia combinados con materiales de transporte de carga emparejados energéticamente para fabricar los primeros láseres de perovskita eléctricamente bombeados que funcionan a temperatura ambiente, que serían los primeros láseres bombeados eléctricamente a partir de procesos baratos en solución.
Su propósito es usarlos en aplicaciones como la computación y la sincronización cuántica, la definición precisa del tiempo, la detección de ondas de gravedad o el enfriamiento del estado fundamental, en las que es vital la luz ultracoherente pura. Y por eso, el consorcio está integrado por socios con gran experiencia en el campo de los láseres, los materiales, la síntesis, los dispositivos y la inteligencia artificial.
El plan de trabajo se desarrollará a lo largo de tres años y contempla la investigación de vías para la reducción de los residuos electrónicos, la dependencia de materias tempranas críticas (CRM) y productos químicos peligrosos. Para conseguirlo, en alineación con el objetivo del programa Pathfinder de conseguir nuevos materiales electrónicos respetuosos con el medio ambiente, se aplicarán protocolos de reciclaje y reutilización para garantizar que la tecnología desarrollada no genere residuos electrónicos.
Coordinado por el National Centre for Scientific Research «Demokritel» de Grecia, el consorcio está integrado, como socios, por el Interuniversity Microelectronics Centre (Bélgica); la Universidad de Nottingham (Reino Unido); Universitat Jaume I de Castelló (España); Universidad de Linköping (Suecia); LinXole AB (Suecia); Ethniko Kai Kapodistriako Panepistimio Athinon (Grecia); Eurice European Research and Project Office GMB (Alemania) y Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) como asociados.
Iván Mora Seró es investigador del Departamento de Física y del Instituto de Materiales Avanzados. El año 2022 obtuvo el Premio a la Excelencia Investigadora concedido por la Real Sociedad Española de Química. Es uno de los investigadores más citados de su ámbito, los 290 artículos que ha publicado han recibido más de 35.000 citas. En 2017 ganó la prestigiosa subvención europea Consolidator Grant del Consejo Europeo de Investigación para desarrollar su proyecto No-LIMIT, con el objetivo de mejorar la eficiencia de las células solares mediante la interacción sinérgica de materiales diversos para superar las limitaciones de la conversión fotovoltaica actual.
Este es uno de los cuatro proyectos del programa EIC Pathfinder en el que participa personal investigador de la universidad pública de Castellón: OHPERA, liderado en la UJI por el Instituto de Materiales Avanzados (INAM), que busca la obtención de hidrógeno verde y productos químicos de alto valor añadido a partir de residuos industriales, usando la luz solar como única fuente de energía; DYNAMO, coordinado por el Grupo de Investigación de Óptica (GROC), en el que se estudia la creación nuevos moduladores espaciales de luz basados en el acoplamiento óptico-acústico que superarán la limitación actual de frecuencia de actualización de los dispositivos y RADIANT, liderado también desde el INAM, en el que se pretende dotar de quiralidad a tres tecnologías diferentes (OLED, PeLED y QdotLED) para aplicarlas en campos como la tecnología de visualización, las comunicaciones, la detección o los sistemas de iluminación avanzados.
