Os cientistas desenvolveram um novo conjunto de regras que regem a forma como os objetos absorvem e emitem luz, lançando luz sobre um aspecto fundamental do mundo físico.

As novas regras, publicadas na revista Nature Communications, proporcionam uma compreensão mais precisa e completa de como a luz interage com a matéria e podem ter implicações numa vasta gama de campos, incluindo óptica, ciência dos materiais e nanotecnologia.

“O nosso trabalho proporciona uma nova forma de pensar sobre como a luz interage com a matéria”, disse o principal autor do estudo, Professor Ortwin Hess, da Universidade de Basileia, na Suíça. "Isso poderia levar ao desenvolvimento de novos materiais e dispositivos com novas propriedades ópticas."

As novas regras são baseadas no conceito de “plasmônica quântica”, que é o estudo de como a luz interage com os elétrons em materiais em nanoescala. Nesta escala, a natureza quântica da luz e da matéria torna-se importante, e as regras que regem a forma como a luz interage com a matéria são diferentes daquelas que se aplicam à escala macroscópica.

As novas regras levam em consideração o fato de que os elétrons nos materiais podem ser excitados pela luz para níveis de energia mais elevados, e que esses elétrons excitados podem então emitir luz. Este processo é conhecido como “fotoluminescência” e é a base para uma ampla gama de dispositivos optoeletrônicos, como lasers e diodos emissores de luz (LEDs).

As novas regras fornecem uma descrição mais precisa e completa da fotoluminescência do que as teorias existentes e podem levar ao desenvolvimento de novos materiais e dispositivos que tenham propriedades ópticas melhoradas. Por exemplo, as novas regras poderiam ser utilizadas para conceber materiais que emitam luz de forma mais eficiente ou materiais que possam absorver luz em comprimentos de onda específicos.

“Nosso trabalho tem potencial para revolucionar o campo da plasmônica quântica”, disse o professor Hess. “Isso poderia levar ao desenvolvimento de novos materiais e dispositivos que possuem novas propriedades ópticas e que podem ser usados ​​em uma ampla gama de aplicações”.