Energia

Cientistas constroem fonte de geração de radiação Terahertz portátil.

Cientistas da Universidade Leihigh (Estados Unidos) anunciaram significativos progressos no desenvolvimento de uma fonte geradora de energia terahertz. A energia ou radiação terahertz tem aplicações potenciais na medicina, no sensoriamento remoto e nas comunicações de satélites. Mas praticamente ainda não possui nenhuma utilização, já que apenas agora os cientistas começam a desvendar seus segredos.

O nome terahertz (THz) é uma unidade de medida de freqüência eletromagnética equivalente a um trilhão de Hertz, sendo um Hertz igual a um ciclo por segundo. Para entender mais sobre a energia terahertz, veja o artigo Radiação Terahertz: luz 20.000 vezes mais brilhante.

Apesar das inúmeras aplicações potenciais, as freqüências na faixa de 0,1 a 10 terahertz situam-se entre a faixa das microondas e a faixa do infravermelho próximo e da luz visível, nas quais os componentes semicondutores normalmente operam. "Nós necessitamos de uma fonte para gerar ondas terahertz coerentes e nós precisamos também de detectores," explica o Dr. Yujie Ding, coordenador da pesquisa. "Isto é muito desafiador porque os conceitos que governam a luz infravermelha e a luz visível não funcionam com THZ."

Vários métodos foram tentados por outros cientistas, mas cada um tem um inconveniente. Lasers de elétrons livres são caros e grandes. Já lasers ultra-rápidos geram feixes THz muito fracos. O professor Ding espera construir uma fonte de radiação THz compacta e com grande ajustabilidade, operando na faixa entre 30 e 3.000 micra. Um equipamento assim seria de grande utilidade em aplicações médicas, como a geração de imagens internas do corpo humano.

Uma fonte ajustável de radiação terahertz poderá também ter grande potencial para aplicações genéticas. As cadeias DNA e RNA vibram justamente na freqüência THz, o que significa que, um dia, os médicos poderão ajustar a emissão das ondas de forma a fazer arranjos precisos na cadeia atômica. Células cancerosas, especialmente o melanoma, também vibram em THz, o que permitirá a descoberta da doença em estágios iniciais.

No trabalho publicado na revista Applied Physics Letters, os pesquisadores relatam o desenvolvimento de seu novo método de geração de radiação terahertz, que consiste na focalização de dois lasers de alta freqüência para gerar ondas ajustáveis e coerentes na faixa entre 58 e 3.540 micra.

Os pesquisadores conseguiram gerar ondas com picos sete vezes maiores do que já relatado por outros cientistas. No início das pesquisas, eles estavam utilizando cristais de seleneto de gálio. Mas os novos resultados foram atingidos utilizando-se fosfeto de zinco-germânio.

O desafio agora é diminuir ainda mais o tamanho do equipamento, que tem as dimensões de uma caixa de sapatos. E os objetivos não são pequenos: os cientistas esperam conseguir colocar 10 conjuntos, cada um com um emissor, um detector e um cristal fotônico, no interior de um chip.





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