Nanotecnologia

Nanotecnologia constrói arco-íris para TVs e células solares

Nanotecnologia constrói arco-íris para TVs e células solares
A tecnologia terá uma enorme gama de aplicações, de lâmpadas, telas, fotodetectores e células solares até a detecção e a manipulação da luz em circuitos ópticos para comunicações de dados por fibras ópticas. [Imagem: Bouillard et al./Nature Communications]

Nano-arco-íris

Aprender as separar a luz em suas cores constituintes levou à criação da impressão a cores e das telas coloridas das TVs e computadores.

A natureza sempre fez isso de forma muito bela e natural, embora a física dos arco-íris não seja ainda totalmente compreendida.

Mas os físicos acabam de descobrir como criar "nano-arco-íris" - minúsculos arco-íris gerados por estruturas feitas com nanotecnologia.

E eles estão entusiasmados com as possibilidades de aplicação da tecnologia, que poderá ajudar a construir uma nova geração de telas de LED e células solares mais eficientes.

Na verdade, a capacidade de acoplar a luz a nanoestruturas com características multicor terá grande importância para todos os dispositivos de captura de luz, em uma enorme gama de aplicações, de lâmpadas, telas, fotodetectores e células solares até a detecção e a manipulação da luz em circuitos ópticos para comunicações de dados por fibras ópticas.

Pinte seu próprio arco-íris

Os nano-arco-íris são gerados por ondulações de elétrons na superfície de metais - os chamados plásmons de superfície.

A grande novidade das novas nanoestruturas, que medem alguns milésimos de milímetro de largura e são feitas de ouro, é que elas tiram proveito dos plásmons em uma grande largura de banda, o que permite a manipulação de todas as cores.

A grande diferença dos arco-íris nanotecnológicos em relação aos arco-íris naturais - onde o vermelho sempre aparece no lado externo e o azul no lado interno - é que as nanoestruturas permitem controlar onde cada cor do arco-íris aparece.

Manipulação de cores

"Nanoestruturas de vários tipos têm sido estudadas para a fabricação de células solares que aumentem a eficiência da absorção da luz. Nossos resultados significam que não precisamos manter as células solares iluminadas de um ângulo fixo para garantirmos a eficiência do acoplamento de luz em uma ampla gama de comprimentos de onda [cores]," explica o professor Anatoly Zayats, da Universidade Kings College de Londres.

Ele acrescenta que a técnica também pode ser usada ao inverso, para a construção de telas e monitores, permitindo que todas as cores possíveis sejam vistas com elevado ângulo de abertura.

A manipulação das cores em nanoescala terá importantes aplicações ainda na espectroscopia e no sensoriamento de moléculas, além de potencialmente impactar todas as tecnologias de produção de imagens.

Bibliografia:

Broadband and broadangle SPP antennas based on plasmonic crystals with linear chirp
J.-S Bouillard, S. Vilain, W. Dickson, G. A. Wurtz, Anatoly V. Zayats
Nature Communications
Vol.: 2, Article number: 829
DOI: 10.1038/srep00829




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