As telas podem ser maiores em smartphones agora, mas quase todos os outros componentes são projetados para serem mais finos, mais plana e minúscula do que nunca. A engenharia requer uma mudança de forma, e lentes volumosas para o desenvolvimento de miniaturizadas, metalenses bidimensionais. Eles podem parecer melhores, mas eles funcionam melhor?

Uma equipe de pesquisadores do Japão diz que sim, graças a uma solução que publicaram em 7 de julho em Física Aplicada Express .

Os pesquisadores desenvolveram anteriormente uma metassuperfície de baixa reflexão - uma interface ultrafina que pode manipular ondas eletromagnéticas - especificamente para controlar ondas terahertz. Essas ondas se sobrepõem a ondas milimétricas e ondas infravermelhas, e, embora possam transmitir uma quantidade significativa de dados, eles se atenuam facilmente na atmosfera.

A tecnologia pode não ser adequada para comunicações sem fio de longo alcance, mas poderia melhorar as trocas de dados de curto alcance, como velocidades residenciais de internet, disse o autor do jornal Takehito Suzuki, professor associado do Instituto de Engenharia da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio. De acordo com Suzuki, os pesquisadores deram um passo em direção a esses desenvolvimentos de aplicativos usando sua metassuperfície para criar os melhores metais ultracurtos do mundo que colimam para alinhar um sistema óptico com uma distância de apenas um milímetro. O metalens é capaz de aumentar a potência transmitida em três no campo distante, onde a intensidade do sinal normalmente enfraquece.

"A ótica plana Terahertz baseada em nossa metassuperfície de baixa reflexão desenvolvida originalmente com um alto índice de refração pode oferecer componentes óticos bidimensionais atraentes para a manipulação de ondas terahertz, "Suzuki disse.

O desafio era saber se as lentes de colimação, que converte ondas terahertz de formato aproximadamente esférico em ondas terahertz alinhadas, feito com a metassuperfície, poderia ser montado próximo à parte eletrônica - chamada de diodo de tunelamento ressonante - que transmite ondas terahertz na frequência certa e na direção certa. A distância mínima entre o diodo e os metalens é o ingrediente necessário nos dispositivos eletrônicos atuais e futuros, Suzuki disse.

"Resolvemos este problema, "Suzuki disse." Nós integramos um colimador metálico fabricado feito com nossa metassuperfície original com um diodo de tunelamento ressonante a uma distância de um milímetro. único díodo de tunelamento ressonante.

Os pesquisadores ajustaram seu dispositivo para 0,3 terahertz, uma banda com uma frequência mais alta do que a usada para comunicações sem fio 5G. A manipulação de ondas eletromagnéticas de alta frequência permite o upload e download de grandes quantidades de dados em comunicações sem fio 6G, de acordo com Suzuki.

"A banda de 0,3 terahertz é uma candidata promissora para 6G, oferecendo sistemas ciberfísicos avançados, "Suzuki disse." E nossos metais colimadores apresentados podem ser simplesmente integrados com várias fontes de onda contínua terahertz para acelerar o crescimento da indústria emergente de terahertz, como as comunicações sem fio 6G. "