p Pesquisadores da Rice University e do Sandia National Laboratories criaram um fotodetector baseado em nanotubos que coleta luz dentro e além dos comprimentos de onda visíveis. Ele promete tornar possível um conjunto único de dispositivos optoeletrônicos, células solares e talvez até câmeras especializadas. p Uma câmera tradicional é um detector de luz que captura um registro, em produtos químicos, do que vê. Câmeras digitais modernas substituíram o filme por detectores baseados em semicondutores.

p Mas o detector de arroz, o foco de um artigo que apareceu hoje na revista online Nature Relatórios Científicos , é baseado em nanotubos de carbono extralongos. A 300 micrômetros, os nanotubos ainda têm apenas cerca de centésimos de polegada de comprimento, mas cada tubo é milhares de vezes mais comprido do que largo.

p Isso inicializa o detector de banda larga no que o físico de Rice Junichiro Kono considera um dispositivo macroscópico, facilmente anexado a eletrodos para teste. Os nanotubos são cultivados como um "tapete" muito fino pelo laboratório do químico da Rice, Robert Hauge, e pressionados horizontalmente para transformá-los em uma folha fina de centenas de milhares de tubos bem alinhados.

p Eles são todos do mesmo comprimento, Kono disse, mas os nanotubos têm larguras diferentes e são uma mistura de condutores e semicondutores, cada um dos quais é sensível a diferentes comprimentos de onda de luz. "Os dispositivos anteriores eram um único nanotubo, que são sensíveis apenas a comprimentos de onda limitados, "disse ele." Ou eram redes aleatórias de nanotubos que funcionavam, mas era muito difícil entender por quê. "

p "Nosso dispositivo combina as duas técnicas, "disse Sébastien Nanot, um ex-pesquisador de pós-doutorado no grupo de Kono e primeiro autor do artigo. "É simples no sentido de que cada nanotubo está conectado a ambos os eletrodos, como nos experimentos de nanotubo único. Mas temos muitos nanotubos, o que nos dá a qualidade de um dispositivo macroscópico. "

p Com tantos nanotubos de tantos tipos, a matriz pode detectar luz do infravermelho (IR) ao ultravioleta, e todos os comprimentos de onda visíveis entre eles. Que ele pode absorver luz em todo o espectro deve tornar o detector de grande interesse para a energia solar, e seus recursos de infravermelho podem torná-lo adequado para aplicações militares de imagem, Kono disse. "Na faixa visível, já existem muitos detectores bons, "disse ele." Mas no IR, existem apenas detectores de baixa temperatura e eles não são convenientes para fins militares. Nosso detector funciona em temperatura ambiente e não precisa operar em um vácuo especial. "

p O detector também é sensível à luz polarizada e absorve a luz que o atinge paralelamente aos nanotubos, mas não se o dispositivo for girado 90 graus.

p O trabalho é o primeiro resultado bem-sucedido de uma colaboração entre Rice e Sandia no âmbito do programa do Instituto Nacional de Nanoengenharia da Sandia, financiado pelo Departamento de Energia. O grupo de François Léonard em Sandia desenvolveu um novo modelo teórico que explicava de forma correta e quantitativa todas as características do fotodetector de nanotubos. "Compreender os princípios fundamentais que regem esses fotodetectores é importante para otimizar seu design e desempenho, "Léonard disse.

p Kono espera que muito mais artigos surjam com a colaboração. O dispositivo inicial, de acordo com Léonard, meramente demonstra o potencial para fotodetectores de nanotubos. Eles planejam construir novas configurações que estendam seu alcance ao terahertz e testar suas habilidades como dispositivos de imagem. "Há potencial aqui para fazer dispositivos reais e úteis a partir dessa pesquisa fundamental, "Kono disse.