Se puede hacer que la luz en una película delgada de niobato de litio cambie de color, por ejemplo, transformando un rayo infrarrojo invisible en luz verde. Para ello, hay que 'marcar' el cristal: en unos lugares su polaridad apunta hacia arriba y en otros hacia abajo. Antes, esta marcación se hacía aplicando un voltaje y vigilando el crecimiento de los dominios en tiempo real. El más mínimo retraso y el patrón se emborrona.
Unos científicos de Hong Kong han encontrado una forma más fiable. Imprimen en la superficie del cristal unos armazones metálicos diminutos: jaulas de Faraday a nanoescala. Estas jaulas redistribuyen el campo eléctrico de modo que la polaridad cambia solo donde no hay armazón. El resultado es una plantilla: la geometría de la jaula determina de antemano qué zona del cristal se invertirá. No hace falta ningún control durante el proceso.
El método se probó en una guía de ondas de unos pocos micrómetros de ancho. En el centro se dejó una franja sin invertir de 400 nanómetros de ancho, cientos de veces más fina que un cabello humano. La luz que recorre este canal duplica su frecuencia con una eficiencia de 6242 % W⁻¹ cm⁻², uno de los mejores valores para este tipo de dispositivos. Y lo más importante: el resultado se repite de una muestra a otra.
Este enfoque abre el camino a la producción en serie de circuitos fotónicos no lineales. En lugar de intentar capturar el momento exacto de la conmutación de polaridad, los ingenieros simplemente definen el patrón deseado en la etapa de litografía. Es como usar un molde para fundir en lugar de modelar una vasija a mano: cada vez sale igual.
¿Una jaula de Faraday del tamaño de una molécula? En este trabajo, los armazones están hechos de metal de solo unas decenas de nanómetros de espesor, pero aun así apantallan el campo, como una mosquitera en la ventana, pero para la electricidad.