MXenes, materiais condutores amplamente utilizados em muitas indústrias, agora tem mais uma aplicação promissora:ajudar os lasers a disparar pulsos de femtossegundos extremamente curtos, que duram apenas milionésimos de bilionésimo de segundo. A descoberta, feito por uma equipe internacional de pesquisadores, abre caminhos para o desenvolvimento de lasers de pulso de femtossegundo avançados, que pode ser usado para cirurgia ocular de precisão e processamento de materiais.

MXenes são uma classe de materiais bidimensionais feitos de metais de transição - os metais que ocupam o bloco central da tabela periódica - combinados com carbono e / ou nitrogênio. Apesar de seu desempenho promissor em uma ampla gama de aplicações, incluindo armazenamento de energia e detecção de gás, seu uso potencial para ótica ultrarrápida não havia sido explorado.

Pesquisadores do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST) e da Universidade de Seul, na Coréia, junto com colegas da Drexel University nos EUA, testou um MXene feito de carbonitreto de titânio para fabricar um dispositivo de 'bloqueio de modo'. O aparelho foi colocado na cavidade do laser e descobriu-se que produzia pulsos estáveis ​​de laser de apenas 600 femtossegundos (quatrilionésimos de segundo) de duração.

Este dispositivo metálico baseado em MXene foi considerado aplicável para lasers de infravermelho médio de comprimento de onda longo, o que é uma vantagem muito forte para aplicações a laser.

Os pulsos de laser de femtossegundo têm muitas aplicações, como na cirurgia ocular de precisão i-Lasik, em que pequenas áreas de tecido precisam ser destruídas em um tempo curto o suficiente para que a energia usada para esse propósito não possa se espalhar para os tecidos circundantes e danificá-los. Esses pulsos de laser também são usados ​​para fabricar sensores e dispositivos micro-dimensionados.

A pesquisa pode ser usada para desenvolver estratégias para a fabricação de materiais absorventes saturáveis, que absorvem menos luz conforme sua intensidade aumenta. Este fenômeno óptico é um dos vários gerados como resultado de um conceito denominado não linearidade. A óptica não linear tem sido um dos campos científicos de crescimento mais rápido nas últimas décadas. "A descoberta de materiais óticos não lineares promissores terá um papel fundamental na evolução da ótica futura e seu impacto pode ser muito significativo tanto em aspectos fundamentais quanto em aplicações industriais, "escrevem os pesquisadores em seu estudo publicado na revista Materiais avançados .