La luz ordinaria se dispersa en todas direcciones, como el agua de un vaso roto. Pero en algunos cristales, las ondas de luz logran agruparse en haces estrechos y fluir en una sola dirección, como el agua en un canal. Los físicos han estudiado un material así: el óxido de vanadio laminar α-V2O5.
En este cristal, los átomos vibran de manera diferente a lo largo y a lo ancho de las capas. Debido a esto, la luz que entra se comporta de forma inusual: las ondas que viajan en distintas direcciones se cancelan entre sí, dejando solo un haz. Se asemeja a un chorro fino que no se dispersa. Los científicos capturaron estos haces con un microscopio infrarrojo de ultra alta resolución.
Esta propiedad se denomina canalización de polaritones. Un polaritón es una mezcla de una onda de luz y vibraciones atómicas. En α-V2O5, estas ondas mixtas se organizan en canales por sí solas, sin necesidad de tratamiento adicional del material. Antes, para lograr esto había que fabricar dispositivos complejos o modificar el cristal.
Este comportamiento de la luz promete nuevas posibilidades para la nanoóptica: la luz puede controlarse a escalas cientos de veces menores que el grosor de un cabello humano. Los haces no se dispersan y siguen una trayectoria precisa, como rieles para la luz.
El grosor del haz de luz en este cristal es de unos 50 nanómetros, mil veces más delgado que un cabello humano.
En 'Star Trek', los rayos de luz se utilizan para transmitir energía e información; estos flujos de luz direccionales en cristales son un paso hacia tales tecnologías.