p A instalação do acelerador DESY em Hamburgo, Alemanha, segue por milhas para hospedar uma partícula que faz voltas de quilômetros de extensão quase à velocidade da luz. Agora, os pesquisadores reduziram essa instalação ao tamanho de um chip de computador. p Uma equipe da Universidade de Michigan em colaboração com a Purdue University criou um novo dispositivo que ainda acomoda a velocidade ao longo de caminhos circulares, mas para produzir frequências de luz mais baixas na faixa de terahertz de aplicações, como identificação de notas de dólar falsificadas ou distinção entre tecido canceroso e saudável.

p "Para fazer a luz se curvar, você tem que esculpir cada pedaço do feixe de luz para uma determinada intensidade e fase, e agora podemos fazer isso de uma forma extremamente cirúrgica, "disse Roberto Merlin, o professor universitário de física Peter A. Franken da Universidade de Michigan.

p O trabalho está publicado na revista Ciência . Em última análise, este dispositivo pode ser convenientemente adaptado para um chip de computador.

p "Quanto mais fontes terahertz tivermos, o melhor. Esta nova fonte também é excepcionalmente mais eficiente, muito menos que é um sistema enorme criado em escala milimétrica, "disse Vlad Shalaev, Bob e Anne Burnett de Purdue, Professores Distintos de Engenharia Elétrica e de Computação.

p O dispositivo que os pesquisadores de Michigan e Purdue construíram gera a chamada radiação "síncrotron", que é a energia eletromagnética emitida por partículas carregadas, como elétrons e íons, que estão se movendo perto da velocidade da luz quando os campos magnéticos dobram seus caminhos.

p Várias instalações ao redor do mundo, como DESY, gerar radiação síncrotron para estudar uma ampla gama de problemas, da biologia à ciência dos materiais.

p Mas os esforços anteriores para dobrar a luz para seguir um caminho circular vieram na forma de lentes ou moduladores de luz espaciais muito volumosos para a tecnologia on-chip.

p Uma equipe liderada por Merlin e Meredith Henstridge, agora um pesquisador de pós-doutorado no Instituto Max Planck para a Estrutura e Dinâmica da Matéria, substituiu essas formas mais volumosas por cerca de 10 milhões de antenas minúsculas impressas em um cristal de tantalita de lítio, chamada de "metassuperfície, "projetado pela equipe de Michigan de Anthony Grbic e construído por pesquisadores da Purdue.

p Os pesquisadores usaram um laser para produzir um pulso de luz visível que dura um trilionésimo de segundo. O conjunto de antenas faz com que o pulso de luz acelere ao longo de uma trajetória curva dentro do cristal.

p Em vez de uma partícula carregada espiralando por quilômetros a fio, o pulso de luz deslocou elétrons de suas posições de equilíbrio para criar "momentos de dipolo". Esses momentos de dipolo aceleraram ao longo da trajetória curva do pulso de luz, resultando na emissão de radiação síncrotron com muito mais eficiência na faixa de terahertz.

p "Isso ainda não está sendo construído para um chip de computador, mas este trabalho demonstra que a radiação síncrotron poderia eventualmente ajudar a desenvolver fontes terahertz no chip, "Shalaev disse.