Nanotecnologia

Novo material abre caminho para chip óptico

Processador óptico

Pesquisadores da Universidade de Toronto (Canadá) desenvolveram um plástico híbrido que produz luz em comprimentos de onda utilizados para comunicações por fibras-ópticas, abrindo caminho para um processador óptico.

O material, desenvolvido por uma equipe multidisciplinar de engenheiros e químicos, é um plástico provido de pontos quânticos, minúsculos cristais de apenas 5 nanômetros de diâmetro e que são capazes de transformar elétrons em fótons.

A descoberta abre caminho para a conexão direta de alta velocidade dos computadores com redes que transmitem informações à velocidade da luz.

"Embora outros [pesquisadores] tenham trabalhado em pontos quânticos anteriormente," disse Ted Sargent, um dos pesquisadores, "nós mostramos como os pontos quânticos podem ser modulados e incorporados nos materiais corretos para atingir o conjunto completo de comprimentos de onda utilizados em comunicações. Nosso estudo é o primeiro a demonstrar experimentalmente que nós podemos converter corrente elétrica em luz utilizando uma classe de nanocristais particularmente promissora."

Nanocristais

Os nanocristais são feitos de sulfeto de chumbo e dispostos para formar o material utilizando uma técnica barata, que trabalha em pressão ambiente e a temperaturas abaixo de 150º C. Pesquisas anteriores conseguiram feitos semelhantes, mas trabalhando no vácuo e em temperaturas entre 600 e 800º C.

Mas a precisão na fabricação não é o suficiente. Os nanocristais são naturalmente instáveis. Para estabilizá-los, os pesquisadores construíram uma camada de moléculas ao seu redor.

O resultado foi uma combinação entre os nanocristais e a camada de moléculas, um polímero semicondutor, formando uma finíssima película de polímero híbrido.

Quando os elétrons atravessam a película, eles encontram verdadeiros canais, tendo em sua base um ponto quântico. A estrutura molecular da camada estabilizadora foi projetada de forma a que suas características elétricas garantam um fluxo contínuo de elétrons, os quais percorrem os canais e geram fótons ao atingir os pontos quânticos.

Os pesquisadores conseguiram gerar luz com comprimentos de onda entre 1,3 e 1,6 micrômetros, ultrapassando o espectro utilizado em comunicações.

A pesquisa foi publicada no exemplar de 28 de Abril do jornal Applied Physics Letters.





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