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Cientistas 'confinam e guiam pela 1ª vez' luz no espaço de um átomo

Pesquisadores criaram uma espécie de lego à escala atômica com materiais 2D

Cientistas 'confinam e guiam pela 1ª vez' luz no espaço de um átomo
Notícias ao Minuto Brasil

09:25 - 20/04/18 por Lusa

Tech Inovação

A Universidade do Minho (UMinho), em Portugal, integrou uma equipe internacional que "confinou e guiou a luz pela primeira vez" num espaço de "apenas um átomo de espessura", possibilitando novas aplicações em lasers, sensores e detectores à nanoescala, anunciou a instituição portuguesa nesta sexta-feira (20).

Em comunicado, a universidade explica que os pesquisadores Nuno Peres e Eduardo Dias, do Centro de Física, criaram "uma espécie de lego à escala atômica com materiais 2D", juntamente com o Instituto de Ciências Fotônicas de Barcelona (ICFO), o Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) e o apoio do Graphene Flagship, num "consórcio com o maior financiamento europeu de todos os tempos".

Eduardo Dias, realizou "todos os cálculos teóricos desta investigação, sob supervisão científica de Nuno Peres".  O estudo,  publicado pela revista Ciente, teve início na sua tese de mestrado.

"Para entender o impacto deste confinamento máximo da luz, basta lembrar que todos os dispositivos eletrônicos, desde computadores a smartphones, têm milhões de transístores", explica o texto.

Segundo aponta a UMinho, "o primeiro transístor media 1 cm há 70 anos e, com a evolução, é agora mil vezes menor do que um fio de cabelo", sendo que "os cientistas tentam reduzir ao máximo a dimensão dos dispositivos que controlam e guiam a luz, pois esta pode ser um canal de comunicação ultrarrápido, por exemplo, entre seções de um chip e em sensores ultrassensíveis".

Para a universidade, "o desafio presente da ciência é desenvolver técnicas para enclausurar a luz em espaços milhões de vezes menores do que os atuais".

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Segundo o texto, é sabido que os metais podem comprimir a luz na escala de comprimento de onda, mas com perdas consideráveis de energia. A equipe desta investigação agora "mudou o paradigma".

"Construiu um lego nano-ótico formado por uma monocamada de grafeno (um tipo de carbono), uma monocapa de nitreto de boro hexagonal (isolador) e, por cima, uma série de hastes metálicas, como se fossem colunas romanas. Usou-se o grafeno porque é capaz de "guiar" oscilações de elétrons que interagem fortemente com a luz", descreve o texto.

O passo seguinte foi enviar iluminação infravermelha através desse dispositivo, reduzindo até ao limite máximo o espaço entre o grafeno e o metal.

"Com surpresa, a luz continuou a se propagar de forma livre e eficiente no espaço ocupado por um único átomo, sem perdas de energia, e, aplicando uma simples tensão elétrica, foi possível ativar ou desativar essa propagação", salienta a publicação.

A descoberta "poderá permitir aplicações em novos tipos de lasers, sensores, detectores e interruptores óticos ultrapequenos", além de permitir "explorar a manipulação de luz infravermelha à escala atômica e, ainda, interações extremas entre a luz e a matéria que antes não eram possíveis". Com informações da Lusa.

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