Jan Gospodarič e Andrei Pimenov no laboratório. Crédito:Universidade de Tecnologia de Viena
A radiação Terahertz pode ser usada para uma ampla variedade de aplicações e é usada hoje para verificações de segurança em aeroportos, tanto quanto para análise de materiais em laboratório. O comprimento de onda desta radiação está na faixa dos milímetros, o que significa que é significativamente maior do que o comprimento de onda da luz visível. Também requer técnicas especializadas para manipular as vigas e colocá-las no formato correto. Na TU Wien, moldar feixes de terahertz agora é um sucesso retumbante:com a ajuda de uma tela de plástico calculada com precisão produzida na impressora 3-D, os feixes terahertz podem ter o formato desejado.
Como lentes - só que melhor
"O plástico normal é transparente para vigas terahertz, da mesma forma que o vidro é para a luz visível, "explica o Prof. Andrei Pimenov do Instituto de Física do Estado Sólido da TU Wien." No entanto, ondas terahertz diminuem um pouco a velocidade quando passam pelo plástico. Isso significa que as cristas e vales do feixe ficam um pouco deslocados - chamamos isso de mudança de fase. "
Esta mudança de fase pode ser usada para dar forma a um feixe. Exatamente a mesma coisa acontece - de uma forma muito mais simples - com uma lente óptica de vidro:quando a lente é mais espessa no meio do que na borda, um feixe de luz no meio passa mais tempo no vidro do que outro feixe que atinge simultaneamente a borda da lente. Os feixes de luz no meio têm, portanto, mais atraso de fase do que os feixes de luz na borda. É exatamente isso que faz com que a forma da viga mude; um feixe de luz mais amplo pode ser focalizado em um único ponto.
E, no entanto, as possibilidades ainda estão longe de se esgotarem. "Não queríamos apenas mapear um feixe largo até um ponto. Nosso objetivo era ser capaz de transformar qualquer feixe em qualquer forma, "diz Jan Gosporadič, um Ph.D. aluno da equipe de Andrei Pimenov.
Quando as telas são inseridas na viga, surgem os padrões desejados:uma cruz ou o logotipo da TU Wien. Crédito:Universidade de Tecnologia de Viena
A tela da impressora 3-D
Isso é conseguido inserindo uma tela de plástico precisamente adaptada na viga. A tela tem um diâmetro de apenas alguns centímetros, sua espessura variando de 0 a 4 mm. A espessura da tela deve ser ajustada passo a passo para que as diferentes áreas do feixe sejam defletidas de forma controlada, resultando na imagem desejada no final. Um método de cálculo especial foi desenvolvido para obter o desenho de tela desejado. A partir disso, podemos produzir a tela correspondente a partir de uma impressora 3-D comum.
"O processo é incrivelmente simples, "diz Andrei Pimenov." Você nem precisa de uma impressora 3-D com uma resolução especialmente alta. Se a precisão da estrutura for significativamente melhor do que o comprimento de onda da radiação usada, então é o suficiente - isso não é problema para radiação terahertz com comprimento de onda de 2 mm. "
Para evidenciar as possibilidades oferecidas pela técnica, a equipe produziu telas diferentes, incluindo um que traz um feixe largo na forma do logotipo da TU Wien. "Isso mostra que dificilmente existem limites geométricos para a tecnologia, "diz Andrei Pimenov." Nosso método é relativamente fácil de aplicar, o que nos leva a acreditar que a tecnologia será rapidamente introduzida para uso em muitas áreas e que a tecnologia terahertz que está surgindo a tornará um pouco mais precisa e versátil. "
