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Una onda de luz se parece a una cuerda que se sacude: vibra en un plano determinado. Esa propiedad, la polarización, revela la forma y la composición de los objetos. Pero captarla no es fácil, sobre todo si se quiere abarcar una amplia gama de colores. Normalmente se necesitan sistemas voluminosos de lentes y filtros.

Los físicos han propuesto usar una única escama delgada de material magnético CrCl3. El cristal, por sí solo y sin artilugios externos, percibe la dirección de vibración de la luz. Su rango de trabajo es enorme: de 300 a 1700 nanómetros, desde el ultravioleta hasta el calor infrarrojo. Dentro del material nacen excitaciones de larga duración, los excitones, que viven microsegundos. Es como un eco que se demora en el cristal y multiplica la señal eléctrica: la amplificación supera las 45 000 veces.

Lo más interesante ocurre cuando cambia el color de la luz incidente. Los distintos excitones del cristal están orientados de manera diferente: sus dipolos (ejes de sensibilidad) apuntan en direcciones distintas. Según la energía de los fotones, la respuesta del detector rota en el plano. Si se ilumina con un ángulo, despiertan los dipolos verticales. La competencia entre las distintas transiciones excitónicas hace que la sensibilidad a la polarización no solo rote, sino que cambie de signo. Como resultado, el grado de polarización se puede ajustar suavemente desde −90% hasta +75%.

El resultado es que un cristal diminuto funciona como un filtro de polarización sintonizable, controlado por el color y el ángulo de iluminación. Esto promete cámaras y sensores que ven detalles invisibles al ojo: tensiones en el vidrio, estructura de tejidos, composición de nubes.