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Corrente contínua pode ser convertida em radiação terahertz

Corrente contínua pode ser convertida em radiação terahertz
A radiação terahertz - entre as micro-ondas e o infravermelho - tem inúmeras possibilidades de aplicação tecnológica. [Imagem: Godfrey Gumbs et al. - 10.1063/1.4927101]

Radiação terahertz

A radiação terahertz é uma das grandes promessas ainda não cumpridas da tecnologia deste início de século.

Por ser uma radiação não-ionizante, ela pode aposentar de vez os raios X, e com muitas vantagens, sendo capaz de identificar tecidos de diferentes consistências no interior do corpo humano - incluindo tumores.

Isto sem contar a transmissão de dados sem fios de alta velocidade e até coisas esquisitas, como celulares que enxergam através das paredes, entre inúmeras outras possibilidades.

O problema é que é difícil gerar e captar ondas nessa faixa de frequências, que fica entre as micro-ondas e o infravermelho.

A boa notícia é que os progressos continuam.

Corrente contínua em terahertz

Godfrey Gumbs e seus colegas da Universidade Cidade de Nova Iorque idealizaram um dispositivo que permite converter uma corrente contínua, como a armazenada em baterias, em uma fonte ajustável de radiação terahertz.

O dispositivo é baseado nos plásmons de superfície, ondas de elétrons que se formam na superfície dos metais.

Para cobrir o hiato das ondas terahertz, Gumbs idealizou um semicondutor híbrido: uma camada mais grossa de um material eletricamente condutor envolvida por duas camadas muito finas, que podem ser de grafeno, siliceno, ou mesmo de um gás.

Quando a corrente contínua passa através desse sanduíche, ela cria uma ressonância plasmônica com um comprimento de onda muito específico, que induz a emissão da radiação terahertz, que pode então ser "coletada" por uma antena em forma de grade.

Ajustando os vários parâmetros, como a densidade do semicondutor híbrido ou da corrente contínua aplicada, é possível ajustar o comprimento de onda, ou seja, a frequência da radiação terahertz produzida.

"Nossa abordagem baseada em semicondutores híbridos pode ser generalizada para incluir outros materiais bidimensionais emergentes, tais como o nitreto de boro hexagonal, a molibdenita e o disseleneto de tungstênio," disse o professor Andrii Iurov, coordenador da equipe.

Bibliografia:

Tunable surface plasmon instability leading to emission of radiation
Godfrey Gumbs, Andrii Iurov, Danhong Huang, Wei Pan
Journal of Applied Physics
Vol.: 118, 054303
DOI: 10.1063/1.4927101




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