A pesquisa de fibra óptica pode nos fornecer melhores equipamentos médicos, melhor monitoramento ambiental, mais canais de mídia - e talvez melhores painéis solares.

"As fibras ópticas são notavelmente boas na transmissão de sinais sem muita perda na transferência, "diz a professora Ursula Gibson do Departamento de Física da NTNU.

No entanto:"As fibras de vidro são boas até um comprimento de onda de cerca de 3 mícrons. Mais do que isso, e eles não são tão bons, " ela diz.

E isso às vezes é problemático. A Telecom usa a parte do infravermelho próximo do espectro da onda porque tem a menor perda de energia ao passar pelo vidro.

Mas se pudéssemos utilizar comprimentos de onda ainda mais longos, os benefícios incluiriam diagnósticos médicos melhores e monitoramento ambiental mais preciso das partículas de gás transportadas pelo ar. Comprimentos de onda mais longos também podem significar mais espaço para canais de mídia, já que a competição é feroz pelos comprimentos de onda onde a transmissão no espaço livre normalmente ocorre agora.

Antimoneto de gálio

As fibras ópticas de vidro não são feitas de vidro puro, mas requer um núcleo com um pouco de algum outro material para transmitir os sinais.

Isso é claramente muito complicado de conseguir, e os métodos foram gradualmente aperfeiçoados nos últimos 50 anos. Na NTNU, vários grupos de pesquisa têm feito experiências com fibras ópticas usando um núcleo semicondutor de silício (Si) e antimoneto de gálio (GaSb) em vez de pequenas quantidades de óxido de germânio, que é usado em fibras de sílica agora. Algumas das últimas descobertas das pesquisas dos pesquisadores agora foram apresentadas em Nature Communications .

Ph.D. O candidato Seunghan Song é o primeiro autor do artigo na prestigiosa revista. O artigo "descreve um método para fazer fibras ópticas onde parte do núcleo que é antimoneto de gálio, que pode emitir luz infravermelha. Em seguida, a fibra é tratada a laser para concentrar o antimonídeo, "diz Gibson.

Este processo é realizado à temperatura ambiente. O processamento a laser afeta as propriedades do núcleo.

Cabos e células solares

O silício é conhecido como o material mais comumente usado em painéis solares. Junto com o oxigênio, o silício é o material mais comum em cabos de vidro e fibra de vidro também.

O antimonídeo de gálio é menos típico, embora outros também tenham usado a mesma composição em instrumentos ópticos. Mas não da mesma maneira.

Com o novo método, o antimoneto de gálio é inicialmente distribuído por todo o silício. Este é um método mais simples e barato do que outros para cultivar cristais, e a tecnologia oferece muitas aplicações possíveis.

"Nossos resultados são, antes de mais nada, um passo em direção à abertura de uma porção maior do espectro de ondas eletromagnéticas para transmissão de fibra óptica, "Gibson diz.

Aprender sobre as propriedades fundamentais dos materiais semicondutores nas fibras de vidro nos permite fazer um uso mais eficiente de recursos raros como o gálio.