Teorias de 160 anos de cientistas eminentes auxiliam na descoberta de ondas de luz
p Crédito:Petr Kratochvil / domínio público
p Um tipo até então desconhecido de onda de luz foi descoberto por pesquisadores, baseado no trabalho pioneiro de um cientista escocês do século XIX. p Equações desenvolvidas pelo renomado matemático e físico James Clerk Maxwell ajudaram a revelar como os cristais podem ser manipulados para produzir uma forma distinta de onda de luz.
p Os fenômenos - recentemente chamados de ondas Dyakonov-Voigt - podem ter uma gama de aplicações úteis, como o aprimoramento de biossensores usados para examinar amostras de sangue ou o desenvolvimento de circuitos de fibra óptica que transferem dados com mais eficiência.
p Cientistas e engenheiros da Universidade de Edimburgo e da Universidade Estadual da Pensilvânia fizeram a descoberta analisando como a luz - que viaja na forma de ondas - interage com certos cristais de ocorrência natural ou feitos pelo homem.
p Eles descobriram que as ondas Dyakonov-Voigt são produzidas em uma região específica - conhecida como interface - onde os cristais encontram outro material, como óleo ou água. Essas ondas podem ser produzidas apenas usando certos tipos de cristal cujas propriedades ópticas dependem da direção em que a luz passa por eles, pesquisadores dizem.
p A equipe identificou as propriedades únicas das ondas usando modelos matemáticos que incorporaram equações desenvolvidas por James Clerk Maxwell. Desde meados de 1800, a pesquisa sobre como a luz interage com os cristais foi desenvolvida com base no trabalho de Maxwell, que estudou na Universidade de Edimburgo desde os 16 anos.
p Ondas Dyakonov-Voigt, com o nome de dois cientistas importantes, diminuem à medida que se afastam da interface - um processo chamado decadência - e viajam apenas em uma única direção, a equipe encontrou. Outros tipos das chamadas ondas de superfície decaem mais rapidamente e viajam em várias direções.
p Dr. Tom Mackay, da Escola de Matemática da Universidade de Edimburgo, que liderou conjuntamente o estudo, disse:"As ondas Dyakonov-Voigt representam um passo em frente na nossa compreensão de como a luz interage com materiais complexos, e oferecem oportunidades para uma série de avanços tecnológicos. "
p O estudo é publicado em
Anais da Royal Society A .