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Chip reduz velocidade da luz e aprisiona arco-íris

Chip reduz velocidade da luz e aprisiona arco-íris
O chip aprisionador de luz vai muito além dos arco-íris tradicionais, capturando luz no visível, infravermelho próximo, infravermelho médio, terahertz e micro-ondas.[Imagem: University at Buffalo]

Diminuir velocidade da luz

Cientistas criaram uma forma mais eficiente para aprisionar arco-íris.

O feito representa um avanço na área de fotônica que promete aplicações em áreas que vão desde a energia até as camuflagens e as comunicações ópticas, passando pela emergente plasmônica.

Tudo começou em 2009, quando a Dra. Vera Smolyaninova aprisionou o primeiro arco-íris.

Armazenar a luz no interior de materiais sólidos significa essencialmente fazer com que a luz propague-se a uma velocidade menor, tornando possível manipular os fótons conforme a necessidade, seja para transmitir dados ou para fazer cálculos quânticos.

Em 2011, uma equipe da Universidade de Buffalo, nos Estados Unidos, miniaturizou tudo, colocando a armadilha de arco-íris no interior de um chip.

Agora, a mesma equipe deu um passo adicional, criando um chip feito com uma superposição de materiais que diminuem a velocidade da luz em uma ampla gama de comprimentos de ondas - ou cores.

Armadilha de luz

Tecnicamente chamado "guia de ondas hiperbólico feito com metamateriais", o chip consiste em camadas alternadas de filmes ultrafinos de metais, semicondutores e isolantes.

O guia de onda retém e absorve cada frequência da luz, em posições ligeiramente deslocadas umas das outras no seu eixo vertical, ou seja, capturando um arco-íris de vários comprimentos de onda.

A grande vantagem do novo chip é que ele permite transferir a energia da luz incidente de forma eficiente, o que pode ser feito de forma compatível com os circuitos atuais de comunicação.

"O processamento dos sinais ópticos é limitado pela rapidez com que o sinal pode ser interpretado. Quando diminuímos a velocidade da luz, isto é, retardamos o sinal, podemos processar mais informações sem sobrecarregar o sistema," explicou Qiaoqiang Gan, líder da pesquisa.

Os pesquisadores demonstraram ser possível retardar a luz no interior de seu chip em diferentes frequências, incluindo visível, infravermelho próximo, infravermelho médio, terahertz e micro-ondas.

Bibliografia:

Rainbow Trapping in Hyperbolic Metamaterial Waveguide
Haifeng Hu, Dengxin Ji, Xie Zeng, Kai Liu, Qiaoqiang Gan
Nature Scientific Reports
Vol.: 3, Article number: 1249
DOI: 10.1038/srep01249




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