Ciência e Tecnologia
publicado em 25/12/2011 às 07h00:00
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Vladimir Shalaev, líder da pesquisa no laboratóri o da Purdue University, onde é conduzido o projeto
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Vladimir Shalaev, líder da pesquisa no laboratóri o da Purdue University, onde é conduzido o projeto

Pesquisadores da Purdue University, nos Estados Unidos, descobriram como pequenas matrizes de nanoantenas plasmônicas são capazes de manipular a luz precisamente de novas formas. A pesquisa pode tornar possível várias inovações ópticas, como microscópios e computadores mais poderosos.

A equipe, liderada por Vladimir Shalaev, usou nanoantenas para alterar abruptamente uma propriedade da luz chamada de fase. A luz é transmitida como ondas análogas às ondas de água, que tem pontos altos e baixos. A fase define esses pontos altos e baixos de luz. "Ao mudar abruptamente a fase podemos dramaticamente modificar o modo como a luz se propaga, e isso abre a possibilidade de muitas aplicações em potencial", explica Shalaev.

O novo trabalho estende descobertas de outro estudo realizado na Universidade de Harvard, no qual os pesquisadores modificaram a Lei de Snell, uma fórmula utilizada para descrever como a luz se reflete e refrata ao passar de um material para outro.

Até agora, a Lei de Snell tem mostrado que quando a luz passa de um material para outro não há mudanças de fase abruptas. Pesquisadores de Harvard, no entanto, mostraram que a fase e a direção de propagação da luz podem ser alteradas drasticamente pela utilização de novos tipos de estruturas chamadas metamateriais, neste caso, um conjunto de antenas.

Os investigadores de Purdue levaram o trabalho um pouco mais longe, criando matrizes de nanoantenas e mudando a fase e direção de propagação da luz em uma ampla faixa de luz infravermelha. O tamanho de comprimento de onda manipulado pelas antenas no experimento variaram entre 1 e 1,9 microns.

Segundo os pesquisadores, a inovação pode permitir a criação de nanocircuitos para computadores que usam a luz para processar informações, e novos tipos de lentes poderosas para microscópios.

Para eles, o fundamental para a descoberta foi a capacidade de alterar a luz para que ela exibisse um comportamento "anormal". Ela se dobra de uma forma que não é possível utilizando materiais convencionais alterando radicalmente a refração.

Os cientistas medem essa dobra de radiação por meio do "índice de refração". Cada material tem seu próprio índice de refração. Todos os materiais naturais, como o ar, vidro e água, têm índices de refração positivos.

No entanto, as matrizes de nanoantenas podem dobrar a luz em uma grande variedade de ângulos, incluindo ângulos de refração negativos.

As nanoantenas são estruturas em forma de V feitas de ouro e formadas em cima de uma camada de silício. Elas têm uma largura de 40 nanômetros e os pesquisadores demonstraram que são capazes de transmitir luz através de uma camada ultrafina, cerca de 50 vezes menor que o comprimento de onda da luz a ser transmitido.

"Essa camada ultrafina de nanoantenas plasmônicas tornam a mudança da fase da luz abrupta e forte, permitindo um maior controla da direção dos raios de luz por parte dos pesquisadores", explica Shalaev.

Fonte: Isaude.net
   Palavras-chave:   Microscópio    Nanoantenas    Nanoantenas plasmônicas    Luz    Purdue University    Vladimir Shalaev   
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