Uma nova pesquisa da Universidade de Southampton descobriu com sucesso uma maneira de ligar duas partículas semelhantes a elétrons com carga negativa, o que poderia criar oportunidades para formar novos materiais para uso em novos desenvolvimentos tecnológicos.

Cargas elétricas positivas e negativas se atraem, formando átomos, moléculas, e tudo o que normalmente nos referimos como matéria. Contudo, cargas negativas se repelem, e para formar objetos atados como átomos, alguma cola extra é necessária para compensar essa repulsão eletrostática e unir as partículas.

Neste último estudo, publicado no jornal Física da Natureza , uma equipe internacional, liderado pelo professor Simone De Liberato da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Southampton, demonstrou pela primeira vez que os fótons, as partículas que compõem a luz, pode ser usado para colar cargas negativas, criando uma nova forma de matéria que eles chamaram de Photon Bound Exciton

Implementando uma previsão teórica publicada no ano passado pela mesma equipe, O professor De Liberato e colegas de trabalho fabricaram um nanodispositivo, aprisionar elétrons em poços nanoscópicos. Eles começaram mostrando que os fótons que atingiram o dispositivo com energia alta o suficiente extraíram elétrons dos poços, uma manifestação esperada do efeito fotoelétrico, cuja descoberta rendeu a Einstein seu prêmio Nobel de 1921.

O professor De Liberato e sua equipe colocaram o dispositivo entre dois espelhos de ouro, que prendeu os fótons e focalizou a energia luminosa perto dos elétrons, aumentando dramaticamente a interação entre luz e matéria. Eles observaram que um elétron carregado negativamente expulso por um fóton, em vez disso, permanece preso no poço, ligado a outros elétrons carregados negativamente em uma nova configuração eletrônica estabilizada pelo fóton.

Este resultado demonstra a possibilidade de criar novos átomos artificiais com configurações eletrônicas projetadas, expandindo drasticamente a lista de materiais disponíveis para aplicações científicas e tecnológicas.

Explicando a importância da descoberta de sua equipe, O Prof De Liberato disse:"Demonstramos como usar a luz como uma espécie de ziptie subatômica, unindo elétrons para criar novos objetos semelhantes a átomos. Com isso, ampliamos o catálogo de materiais disponíveis para projetar dispositivos fotônicos. Estou ansioso para ver como os muitos colegas que trabalham com fotônica vão explorar essa margem extra para projetar novos dispositivos incríveis. "