p A pesquisa de engenharia elétrica em antenas extremamente pequenas fez progressos que podem ter um grande impacto na troca segura de informações, dando aos EUA acesso a uma banda de frequência que nenhum outro país pode alcançar. p Terahertz Imaging and Spectroscopy Lab, professora de engenharia elétrica Magda El-Shenawee, é conhecido por sua pesquisa revolucionária na detecção de tumores de câncer de mama usando a tecnologia de imagem terahertz. Agora, El-Shenawee publicou um artigo sugerindo que antenas terahertz poderiam ter seus sinais fortalecidos para uso na transmissão de informações.

p O papel dela, intitulado "Plasmonic Nanodisk Thin-film Terahertz Photoconductive Antenna, "foi apresentado na conferência internacional de Antenas e Propagação em Boston no mês passado. A pesquisa foi conduzida em colaboração com a TeraView Ltd., um grande fabricante de sistemas terahertz no Reino Unido.

p As antenas Terahertz são minúsculas, apenas uma fração de milímetro de tamanho. Por comparação, as antenas de micro-ondas usadas em telefones celulares têm mais de 10 vezes esse tamanho. As antenas terahertz recém-criadas enviaram pesquisadores ao redor do mundo para melhorar sua eficiência.

p As antenas atuais no mercado fornecem energia muito baixa, uma fração de miliwatt, que é adequado para algumas aplicações, como imagens de câncer de mama. Contudo, as limitações de energia atuais tornam a antena inferior para uso em aplicações potenciais, como sistemas de radar para defesa e comunicações sem fio de alta velocidade.

p O desafio, El-Shenawee disse, é que a força de uma onda terahertz enfraquece quando viaja por causa de sua sensibilidade à água, incluindo a umidade do ar. Para a onda viajar por distâncias maiores, a antena terahertz de transmissão precisa irradiar ondas eletromagnéticas de maior potência na fonte.

p A ideia de El-Shenawee para melhorar a eficiência da antena terahertz envolve o avanço do material e do design da antena. Ela está colaborando com Hugh Churchill, cientista de materiais e professor assistente de física no J. William Fulbright College of Arts and Sciences, e Miaoqing Huang, professor associado de ciência da computação na Faculdade de Engenharia.

p O plano do grupo é fornecer emissão superior de terahertz baseada na arquitetura de dispositivo de filme fino plasmônico. Os primeiros resultados mostraram um aumento de três vezes na produção de energia.

p A atual antena terahertz de Shenawee foi construída usando matrizes de nanodiscos em cima de uma película fina de um semicondutor. Nesse caso, Arsenieto de Gálio cultivado em baixa temperatura, um material típico para este tipo de antenas, foi usado. A antena é excitada pelo laser de femtossegundo, com eletrodos de antena localizados abaixo do semicondutor para aumentar a luz presa no semicondutor e na fotocorrente, e, portanto, o poder terahertz irradiado.

p Até aqui, a potência alcançada é de 3 microwatts, em comparação com antenas convencionais que fornecem 1 microwatt.

p Antenas terahertz de alta potência, como a proposta pela pesquisa de El-Shenawee, têm aplicações em comunicação sem fio de eletrônicos de alta velocidade. El-Shenwaee disse que os aplicativos em comunicação de defesa, especialmente no que diz respeito à transmissão confiável e troca segura de informações, pode ser significativo.

p "Se pudermos avançar antenas terahertz aumentando sua potência de saída, os EUA usarão uma banda de frequência para a qual nenhum outro país possui tecnologia ainda, " ela disse.