Metamateriais produzem hologramas e partem para mudar a Óptica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/03/2012

Embora funciona como uma lente, controlando a direção dos raios de luz que o atravessam, o metamaterial holográfico não se parece em nada com uma lente convencional.
[Imagem: Stephane Larouche]

Meta-holograma

Menos de uma semana depois do anúncio de que os metamateriais podem ser usados para criar ferramentas opticamente ativas, manipulando a luz de uma forma inédita, esses materiais sintéticos voltam às manchetes com outra inovação de peso.

Cientistas conseguiram pela primeira vez criar hologramas usando os metamateriais.

Stéphane Larouche e seus colegas da Universidade Duke, nos Estados Unidos, criaram hologramas similares aos usados em cartões de crédito e selos de identificação de produtos, funcionais no comprimento de onda infravermelho.

Embora o protótipo tenha sido construído para um comprimento de onda específico, os pesquisadores afirmam que os princípios usados para projetar e construir o metamaterial gerador de hologramas poderão ser usados para controlar a luz em praticamente todas as frequências.

Manipulando a luz à vontade

O feito mostra o ritmo de desenvolvimento atingido por um campo de pesquisas cujos primeiros resultados práticos têm pouco mais de 10 anos - os chamados materiais canhotos, ou materiais com índice negativo de refração, só foram previstos pela teoria em 1968.

Enquanto a óptica passou séculos limitada a lentes e espelhos que pouco mais conseguiam do que fazer a luz fazer curvas de 90 graus, agora é possível dizer que os cientistas estão muito próximos de serem capazes de literalmente manipular a luz à vontade.

Enquanto os materiais encontrados na natureza são "bem comportados" no que se refere à sua forma de interagir com a luz, os metamateriais - estruturas sintéticas, projetadas e construídas pelo homem, usando vários elementos - fazem verdadeiras estripulias com a luz.

Sua aplicação mais conhecida é nos chamados mantos da invisibilidade.

Holograma com metamateriais

O metamaterial holográfico, embora funciona como uma lente, controlando a direção dos raios de luz que o atravessam, não se parece em nada com uma lente convencional.

Enquanto as lentes são feitas de materiais transparentes, como vidro ou plástico, e altamente polidos, o mecanismo artificial de manipulação da luz mais se parece com uma persiana miniaturizada.

Ele é feito com pequenas tiras de silício, sobre as quais são estampadas figuras geométricas feitas de metal, formando uma estrutura periódica.

Como essas figuras metálicas podem ser dispostas em qualquer formato, dependendo das propriedades ópticas desejadas, a capacidade de manipulação da luz do novo metamaterial praticamente não tem limites.

"Além dos hologramas, a técnica que desenvolvemos pode ser estendida facilmente para uma enorme variedade de dispositivos ópticos," resume Larouche. "Nós acreditamos que praticamente qualquer dispositivo óptico possa se tornar mais eficiente usando esta nova abordagem."

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