Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson criaram o menor receptor de rádio do mundo - construído a partir de um conjunto de defeitos em escala atômica em diamantes rosa.

Este minúsculo rádio - cujos blocos de construção são do tamanho de dois átomos - pode suportar ambientes extremamente hostis e é biocompatível, o que significa que pode funcionar em qualquer lugar, desde uma sonda em Vênus até um marca-passo em um coração humano.

A pesquisa foi liderada por Marko Loncar, o Tiantsai Lin Professor de Engenharia Elétrica na SEAS, e seu aluno de graduação Linbo Shao e publicado em Revisão Física Aplicada .

O rádio usa pequenas imperfeições nos diamantes, chamadas centros de vacância de nitrogênio (NV). Para fazer centros NV, os pesquisadores substituem um átomo de carbono em um cristal de diamante por um átomo de nitrogênio e removem um átomo vizinho - criando um sistema que é essencialmente um átomo de nitrogênio com um orifício próximo a ele. Os centros NV podem ser usados ​​para emitir fótons individuais ou detectar campos magnéticos muito fracos. Eles têm propriedades fotoluminescentes, o que significa que eles podem converter informações em luz, tornando-os sistemas poderosos e promissores para computação quântica, fonética e sensoriamento.

Os rádios têm cinco componentes básicos - uma fonte de energia, um receptor, um transdutor para converter o sinal eletromagnético de alta frequência no ar em uma corrente de baixa frequência, alto-falante ou fones de ouvido para converter a corrente em som e um sintonizador.

No dispositivo Harvard, elétrons em centros NV de diamante são alimentados, ou bombeado, pela luz verde emitida por um laser. Esses elétrons são sensíveis a campos eletromagnéticos, incluindo as ondas usadas no rádio FM, por exemplo. Quando o centro NV recebe ondas de rádio, ele as converte e emite o sinal de áudio como luz vermelha. Um fotodiodo comum converte essa luz em uma corrente, que é então convertido em som por meio de um simples alto-falante ou fone de ouvido.

Um eletroímã cria um forte campo magnético ao redor do diamante, que pode ser usado para mudar a estação de rádio, sintonizar a freqüência de recepção dos centros NV.

Shao e Loncar usaram bilhões de centros NV para aumentar o sinal, mas o rádio funciona com um único centro NV, emitindo um fóton de cada vez, em vez de um feixe de luz.

O rádio é extremamente resistente, graças à força inerente do diamante. A equipe tocou música com sucesso a 350 graus Celsius - cerca de 660 Fahrenheit.

"Os diamantes têm essas propriedades únicas, "disse Loncar." Este rádio seria capaz de operar no espaço, em ambientes hostis e até mesmo no corpo humano, pois os diamantes são biocompatíveis. "