p Pesquisadores do FOM Institute AMOLF e Philips Research projetaram e fabricaram um novo tipo de antena em nanoescala. As novas antenas parecem pirâmides, em vez dos pilares retos mais comumente usados. A forma de pirâmide aumenta a interferência entre os campos magnético e elétrico da luz. Isso torna a antena em forma de pirâmide capaz de aumentar a emissão de luz e irradiar diferentes cores de luz em direções opostas. Essa descoberta pode levar a dispositivos emissores de luz (LEDs) mais eficientes. Os pesquisadores publicaram seus resultados online em 12 de dezembro de 2014 em Cartas de revisão física . p Antenas individuais

p Uma antena reta em nanoescala responderá principalmente ao campo elétrico da luz. Isso significa que os efeitos do campo magnético de luz, que detém metade da energia da luz, são desconsiderados. Por muito tempo isso não foi considerado um problema que pudesse ser resolvido, porque a maioria dos metais usados ​​para fabricar antenas não respondem ao campo magnético de luz de qualquer maneira.

p Isso mudou recentemente, devido ao rápido desenvolvimento na pesquisa de metamateriais. O que parecia impossível no passado - fazer antenas que respondem fortemente ao campo magnético de luz - agora pode ser feito estruturando metais em nanoescala.

p Com essas ideias em mente, os pesquisadores da AMOLF e da Philips construíram a antena em forma de pirâmide. Projetando cuidadosamente a altura e inclinação das paredes laterais da antena, os pesquisadores descobriram que a resposta ao campo magnético da luz é quase tão forte quanto a resposta ao campo elétrico da luz.

p Antenas em uma matriz

p Depois de testemunhar os efeitos descritos em antenas individuais em nanoescala, os pesquisadores deram um passo adiante e colocaram várias antenas em forma de pirâmide em uma matriz. O efeito que as antenas exercem umas sobre as outras é bastante impressionante. Em certos comprimentos de onda (cores) de luz, as antenas podem se acoplar entre si por meio da luz que está espalhada na superfície da matriz. Isso torna o grupo de antenas mais eficaz no envio de luz do que a soma das antenas individuais. Além disso, o conjunto de antenas pode operar coletivamente em um comprimento de onda, enquanto, ao mesmo tempo, as antenas operam individualmente em um comprimento de onda diferente. Assim, o mesmo conjunto de antenas em forma de pirâmide pode irradiar luz de uma determinada cor para cima, e de uma cor diferente para baixo.

p Formulários

p A matriz de antenas em forma de pirâmide em nanoescala tem grande potencial para o aprimoramento dos LEDs. Atualmente, muitos LEDs são projetados para emitir luz em uma direção, por exemplo, apenas 'para cima'. Esses LEDs são usados, por exemplo, em iluminação automotiva ou iluminação de holofotes. Infelizmente, o material emissor de luz dentro de um LED emite luz com intensidades iguais para cima e para baixo. Uma vez que apenas a emissão 'para cima' é útil, a luz que se move para baixo precisa ser reciclada pela adição de vários elementos ópticos, como espelhos, ao LED. Esses elementos tornam o LED volumoso e menos eficiente, uma vez que alguma luz é inevitavelmente perdida durante o processo de reciclagem.

p Integrar as antenas em forma de pirâmide no LED tem um grande potencial para superar essas desvantagens. As antenas em forma de pirâmide são capazes de enviar seletivamente uma cor de luz para cima. Se uma cor indesejada estiver presente, isso pode ser direcionado para baixo. Este desenvolvimento pode aumentar muito a eficiência de LEDs individuais e melhorar a integração de LEDs em sistemas de luz combinados.