Uma fonte de luz laser \u00e9 imprescind\u00edvel para o funcionamento de circuitos nanofot\u00f4nicos, que t\u00eam grande potencial para servir de base a tecnologias e computadores no futuro. Mas os lasers atuais n\u00e3o podem ser fabricados com dimens\u00f5es pequenas o suficiente para serem integrados a chips eletr\u00f4nicos.
\nPesquisadores norte-americanos acabam de superar o obst\u00e1culo utilizando, no lugar dos f\u00f3tons que formam a luz, nuvens de el\u00e9trons conhecidas como \u201cpl\u00e1smons de superf\u00edcie\u201d para criar pequenos dispositivos batizados como spasers. <\/p>\n
A descoberta foi detalhada em artigo publicado neste domingo (16\/8) na edi\u00e7\u00e3o on-line da revista Nature. <\/p>\n
O trabalho foi realizado por cientistas das universidades de Purdue, Estadual de Norfolk e de Cornell, nos Estados Unidos. <\/p>\n
A nanofot\u00f4nica pode viabilizar, segundo os pesquisadores, uma s\u00e9rie de avan\u00e7os radicais, incluindo poderosas \u201chiperlentes\u201d \u2013 resultando em sensores microsc\u00f3pios dez vezes mais poderosos do que os atuais e capazes de observar objetos t\u00e3o pequenos quanto o DNA \u2013, coletores solares mais eficientes ou computadores e produtos eletr\u00f4nicos que utilizam a luz em vez de sinais eletr\u00f4nicos para processar a informa\u00e7\u00e3o. <\/p>\n
\u201cNo artigo, demonstramos a viabilidade do componente mais cr\u00edtico \u2013 o nanolaser \u2013, essencial para que a nanofot\u00f4nica se torne uma aplica\u00e7\u00e3o tecnol\u00f3gica pr\u00e1tica\u201d, disse um dos autores, Vladimir Shalaev, professor de Engenharia El\u00e9trica e da Computa\u00e7\u00e3o da Universidade de Purdue. <\/p>\n
Os nanolasers com base no spaser criados pelos pesquisadores consistem em esferas de 44 nan\u00f4metros (bilion\u00e9simos de metro) de di\u00e2metro. Mais de um milh\u00e3o delas poderiam caber dentro de um \u00fanico gl\u00f3bulo vermelho.
\nAs esferas foram fabricadas na Universidade de Cornell, enquanto as universidades de Norfolk e Purdue realizaram a caracteriza\u00e7\u00e3o \u00f3ptica necess\u00e1ria para determinar se os dispositivos se comportavam como lasers. <\/p>\n
A descoberta confirma o trabalho realizado pelos f\u00edsicos David Bergman, da Universidade de Tel Aviv (Israel), e Mark Stockman, da Universidade Estadual da Ge\u00f3rgia (Estados Unidos), que propuseram o conceito de spaser em 2003. <\/p>\n
\u201cEsse trabalho representa um marco importante que pode vir a ser o in\u00edcio de uma revolu\u00e7\u00e3o na nanofot\u00f4nica, com aplica\u00e7\u00f5es em imageamento e sensores em escalas muito menores que o comprimento de onda da luz vis\u00edvel\u201d, disse Timothy Sands, diretor do Centro Birck de Nanotecnologia do Parque Tecnol\u00f3gico de Purdue.
\nEvolu\u00e7\u00e3o do laser <\/p>\n
Os spasers cont\u00eam um n\u00facleo de ouro envolto em uma c\u00e2mara de material semelhante a vidro cheia com um corante verde. Quando uma luz \u00e9 direcionada \u00e0s esferas, pl\u00e1smons gerados pelo n\u00facleo de ouro s\u00e3o amplificados pelo corante. Os pl\u00e1smons s\u00e3o ent\u00e3o convertidos em f\u00f3tons de luz vis\u00edvel, que s\u00e3o emitidos como um laser. <\/p>\n
Spaser \u00e9 uma sigla em ingl\u00eas para \u201camplifica\u00e7\u00e3o de pl\u00e1smon de superf\u00edcie por emiss\u00e3o estimulada de radia\u00e7\u00e3o\u201d. Para atuar como lasers, os dispositivos exigem um sistema de feedback que faz com que os pl\u00e1smons de superf\u00edcie oscilem para frente e para tr\u00e1s, de forma a ganhar for\u00e7a e poder ser emitidos como luz. <\/p>\n
Os lasers convencionais s\u00e3o limitados em rela\u00e7\u00e3o ao tamanho m\u00ednimo com que podem ser fabricados, porque para os f\u00f3tons esse componente de feedback, chamado ressonador \u00f3ptico, precisa ter pelo menos a metade do tamanho do comprimento de onda da luz laser. Os pesquisadores, no entanto, superaram esse obst\u00e1culo usando os pl\u00e1smons de superf\u00edcie no lugar dos f\u00f3tons, o que lhes permitiu criar um ressonador de 44 nan\u00f4metros de di\u00e2metro, ou com menos de um d\u00e9cimo do tamanho dos 530 nan\u00f4metros do comprimento da onda emitida pelo spaser. <\/p>\n
\u201cNo momento em que vamos comemorar os 50 anos da inven\u00e7\u00e3o do laser, talvez tenhamos conseguido um avan\u00e7o radical para as tecnologias laser\u201d, disse Shalev. O primeiro trabalho sobre laser foi publicado em 1960. <\/p>\n
De acordo com os cientistas, trabalhos futuros poder\u00e3o envolver a cria\u00e7\u00e3o de um nanolaser com base m spasers que utiliza uma fonte el\u00e9trica em vez de uma fonte luminosa \u2013 o que iria tornar o dispositivo mais pr\u00e1tico para aplica\u00e7\u00f5es em computadores e na ind\u00fastria eletr\u00f4nica.
\nO artigo Demonstration of Spaser-based nanolaser, de Mikhail Noginov e outros, pode ser lido por assinantes da Nature em www.nature.com. <\/p>\n
Autor: Ag\u00eancia FAPESP<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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