O controle da interação luz-matéria é central para fenômenos e tecnologias fundamentais, como a fotossíntese, lasers, LEDs e células solares. Pesquisadores do City College de Nova York demonstraram agora uma nova classe de mídia artificial chamada hipercristais fotônicos, que pode controlar a interação luz-matéria de maneiras sem precedentes.

Isso pode levar a benefícios como LEDs ultrarrápidos para Li-Fi (uma tecnologia sem fio que transmite dados em alta velocidade usando comunicação de luz visível), absorção aprimorada em células solares e o desenvolvimento de emissores de fóton único para processamento de informações quânticas, disse Vinod M. Menon, professor de física da Divisão de Ciências do City College que liderou a pesquisa.

Cristais fotônicos e metamateriais são dois dos materiais artificiais mais conhecidos usados ​​para manipular a luz. Contudo, eles sofrem de desvantagens, como limitação de largura de banda e baixa emissão de luz. Em sua pesquisa, Menon e sua equipe superaram essas desvantagens desenvolvendo hipercristais que assumem o melhor dos cristais fotônicos e dos metamateriais e se saem ainda melhor. Eles demonstraram um aumento significativo na taxa de emissão de luz e na intensidade dos nanomateriais embutidos nos hipercristais.

As propriedades emergentes dos hipercristais surgem da combinação única de escalas de comprimento das feições do hipercristal, bem como das propriedades inerentes das estruturas em nanoescala.

A pesquisa CCNY aparece na última edição do Proceedings of the National Academy of Sciences .

A equipe incluiu alunos de graduação Tal Galfsky e Jie Gu do grupo de pesquisa de Menon no Departamento de Física do CCNY e Evgenii Narimanov (Purdue University), quem primeiro teoricamente previu os hipercristais. A pesquisa foi apoiada pelo Gabinete de Pesquisa do Exército, a National Science Foundation - programa da Divisão de Pesquisa de Materiais MRSEC, e a Fundação Gordon e Betty Moore.