p Pesquisadores de engenharia elétrica da Universidade de Minnesota desenvolveram um dispositivo exclusivo em nanoescala que, pela primeira vez, demonstra o transporte mecânico de luz. A descoberta pode ter implicações importantes para a criação de dispositivos ópticos mais rápidos e eficientes para computação e comunicação. p O artigo de pesquisa do professor assistente de engenharia elétrica e da computação da Universidade de Minnesota, Mo Li, e seu aluno de graduação Huan Li, foi publicado online e aparecerá na edição de outubro da Nature Nanotechnology .

p Os pesquisadores desenvolveram um novo dispositivo em nanoescala que pode capturar, medir e transportar partículas fundamentais de luz, chamados fótons. O dispositivo minúsculo tem apenas 0,7 micrômetro por 50 micrômetro (cerca de 0,007 por 0,005 centímetros) e funciona quase como uma gangorra. Em cada lado dos "bancos de gangorra, "os pesquisadores criaram uma série de buracos, chamadas cavidades de cristal fotônico. Essas cavidades capturam fótons que fluíram de uma fonte próxima.

p Mesmo que as partículas de luz não tenham massa, os fótons capturados eram capazes de jogar gangorra porque geravam força óptica. Os pesquisadores compararam as forças ópticas geradas pelos fótons capturados nas cavidades nos dois lados da gangorra, observando como a gangorra se movia para cima e para baixo. Desta maneira, os pesquisadores pesaram os fótons. Seu dispositivo é sensível o suficiente para medir a força gerada por um único fóton, o que corresponde a cerca de um terço de mil trilionésimo de libra ou um sétimo de mil trilionésimo de quilo.

p O professor Li e sua equipe de pesquisa também usaram a gangorra para demonstrar experimentalmente pela primeira vez o controle mecânico do transporte de luz.

p "Quando enchemos a cavidade do lado esquerdo com fótons e deixamos a cavidade do lado direito vazia, a força gerada pelos fótons passou a oscilar na gangorra. Quando a oscilação era forte o suficiente, os fótons podem transbordar ao longo do feixe da cavidade preenchida para a cavidade vazia durante cada ciclo, "Disse Li." Chamamos o fenômeno de 'deslocamento de fótons'. "

p Quanto mais forte a oscilação, quanto mais fótons são transportados para o outro lado. Atualmente, a equipe foi capaz de transportar cerca de 1, 000 fótons em um ciclo. Para comparação, uma lâmpada de 10W emite 1020 fótons a cada segundo. O objetivo final da equipe é transportar apenas um fóton em um ciclo para que a física quântica da luz possa ser revelada e aproveitada.

p "A capacidade de controlar mecanicamente o movimento dos fótons em vez de controlá-los com dispositivos optoeletrônicos caros e complicados pode representar um avanço significativo na tecnologia, "disse Huan Li, o autor principal do artigo.

p A pesquisa poderia ser usada para desenvolver uma forma micromecânica extremamente sensível para medir a aceleração de um carro ou corredor, ou pode ser usado como parte de um giroscópio para navegação, Li disse.

p No futuro, os pesquisadores planejam construir naves de fótons sofisticadas com mais armadilhas em cada lado do dispositivo gangorra que pode transportar fótons por distâncias maiores e em velocidades mais rápidas. Eles esperam que tais dispositivos possam desempenhar um papel no desenvolvimento de circuitos microeletrônicos que usariam luz em vez de elétrons para transportar dados, o que os tornaria mais rápidos e consumiria menos energia do que os circuitos integrados tradicionais.