Energia

Laser orgânico: Depois dos OLEDs, vêm aí os OLasers

Depois dos OLEDs, vêm aí os OLasers
Representação artística do transistor emissor de luz com nanotubos de carbono entre dois espelhos para geração elétrica de polaritons.[Imagem: Yuriy Zakharko]

Lasers orgânicos

Nos últimos anos, as pesquisas sobre semicondutores orgânicos - baseados em carbono - para criar componentes optoeletrônicos levaram a uma ampla variedade de aplicações. Entre elas estão os diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs), já utilizados em telas de TV e celulares.

Apesar desse rápido progresso, um dos grandes objetivos dessa área, que é a construção de um laser de bombeamento elétrico a partir de materiais orgânicos, ainda não foi alcançado.

Mas um passo importante rumo a esses OLASERs acaba de ser dado por uma equipe da Universidade de Heidelberg (Alemanha) e da Universidade de St Andrews (Escócia).

O trabalho da equipe se concentrou no acoplamento entre luz e matéria no interior de nanotubos de carbono semicondutores - estruturas microscópicas de carbono em forma de tubo.

Excitons e polaritons

Quando os fótons (luz) e os excitons (matéria) são postos para trocar energia rapidamente, eles formam novas quasipartículas conhecidas como excitons-polaritons, que têm a desejável característica de emitir luz. Sob certas condições, essas emissões podem assumir propriedades similares às da luz laser. Em outras palavras, uma luz semelhante ao laser emitida por materiais orgânicos - um OLaser.

Para conseguir usar eletricidade para gerar excitons-polaritons dentro dos nanotubos de carbono, Arko Graf e seus colegas desenvolveram um transístor emissor de luz com uma densa camada de nanotubos de carbono e então incorporado entre dois espelhos metálicos.

Devido à extrema estabilidade e à alta condutividade proporcionada pelos nanotubos de carbono, as densidades de corrente e, portanto, as densidades de polaritons obtidas foram várias ordens de magnitude acima de qualquer valor obtido anteriormente.

Segundo a equipe, isso mostra que um laser de polaritons eletricamente bombeado está realisticamente ao alcance, sendo uma questão de tempo.

Bibliografia:

Electrical pumping and tuning of exciton-polaritons in carbon nanotube microcavities
Arko Graf, Martin Held, Yuriy Zakharko, Laura Tropf, Malte C. Gather, Jana Zaumseil
Nature Materials
DOI: 10.1038/nmat4940




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