Nanotecnologia

Luz é transportada mecanicamente

Luz é transportada mecanicamente
Os fótons saltam de furo em furo conforme a gangorra oscila pela força deles próprios. [Imagem: Li et al. - 10.1038/nnano.2014.200]

Transporte mecânico da luz

A fronteira entre matéria e luz está ficando cada vez mais nebulosa.

Tudo começou quando cientistas começaram a construir moléculas e cristais de luz e até acenaram com a solidificação da luz.

A última novidade veio pelas mãos de Huan Li e Mo Li, da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos.

Eles criaram um microdispositivo que demonstrou pela primeira vez a possibilidade do transporte mecânico da luz.

O aparelho captura, mede e então transporta as partículas fundamentais de luz, os fótons.

A estrutura, medindo 50 micrômetros de comprimento por 700 nanômetros de largura, funciona como uma gangorra. Nas extremidades, em lugar dos assentos, é feita uma série de minúsculos furos, cavidades onde ficam alojados cristais fotônicos, que capturam os fótons.

Embora as partículas de luz não tenham massa, elas exercem uma força óptica, permitindo-as acionar a gangorra. O aparato é sensível o suficiente para medir a força de um único fóton - um sétimo de um trilionésimo de grama.

Luz é transportada mecanicamente
A sequência de furos funciona como uma correia transportadora para os fótons. [Imagem: Li et al. - 10.1038/nnano.2014.200]

Gangorra de fótons

"Quando a gente encheu a cavidade no lado esquerdo com fótons e deixamos a cavidade do lado direito vazia, a força gerada pelos fótons começou a oscilar a gangorra. Quando a oscilação é forte o suficiente, os fótons podem se espalhar ao longo da linha de cavidades cheias até a linha de cavidades vazias," disse o professor Mo Li.

É esse movimento de vaivém que realiza o transporte mecânico dos fótons. O protótipo consegue transportar aproximadamente 1.000 fótons em cada ciclo de oscilação da gangorra.

"A capacidade para controlar mecanicamente o movimento dos fótons, em lugar de controlá-los com os caros e complicados dispositivos optoeletrônicos, pode representar um avanço significativo na tecnologia," disse Huan Li.

Por exemplo, pode ser possível desenvolver sensores micromecânicos ultrassensíveis para medir a aceleração em carros ou celulares, ou desenvolver novas técnicas para giroscópios.

A dupla agora planeja construir gangorras com mais furos de cada lado, de forma a transportar fótons em maior quantidade e a velocidades maiores.

Bibliografia:

Optomechanical photon shuttling between photonic cavities
Huan Li, Mo Li
Nature Nanotechnology
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nnano.2014.200




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