Novo material abre caminho para chip óptico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/05/2003

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.