p Compactar, nanodetectores sensíveis e rápidos são considerados uma espécie de "Santo Graal" procurado por muitos pesquisadores ao redor do mundo. E agora uma equipe de cientistas na Itália e na França foi inspirada por nanomateriais e criou uma nova plataforma de tecnologia de estado sólido que abre as portas para o uso de fotônica terahertz (THz) em uma ampla gama de aplicações. p Durante a última década, a pesquisa de materiais desempenhou um papel essencial no preenchimento da lacuna de THz, começando com o desenvolvimento de lasers em cascata quântica THz, que dependem fortemente de nanomateriais artificiais semicondutores heteroestruturados. O desenvolvimento da espectroscopia THz, nanospectroscopia e imagem THz expandiram a gama de ferramentas poderosas para a caracterização de uma ampla gama de materiais, incluindo semicondutores unidimensionais ou bidimensionais, biomoléculas e grafeno.

p A peça que faltava? Uma tecnologia de detecção complementar capaz de atender às necessidades orientadas a aplicativos THz em áreas como diagnósticos biomédicos, segurança, herança cultural, controles de qualidade e processo, e comunicações sem fio de alta taxa de dados que requerem sistemas integrados ad hoc de geração e detecção.

p Como os cientistas relatam no jornal Materiais APL , da publicação AIP, usando uma abordagem que explora a excitação de ondas de plasma no canal de transistores de efeito de campo (FET), eles foram capazes de criar os primeiros detectores FET baseados em nanofios semicondutores, projetado em uma infinidade de arquiteturas, incluindo cones, heteroestruturas e metamaterial-antena acopladas. Enquanto eles estavam nisso, eles também desenvolveram os primeiros detectores THz feitos de grafeno monocamada ou bi-camada.

p "Nosso trabalho mostra que a tecnologia FET de nanofios é versátil o suficiente para permitir o 'design' por meio da litografia dos parâmetros do detector e suas principais funcionalidades, "explicou Miriam Serena Vitiello, autor principal do artigo, bem como cientista pesquisador e líder do grupo Terahertz Photonics Group no Instituto de Nanociência do CNR e Scuola Normale Superiore em Pisa, Itália.

p Qual é a capacidade do detector de nanofios? Ele oferece "uma perspectiva concreta de uso orientado para a aplicação, uma vez que opera em temperatura ambiente - atingindo frequências de detecção maiores que 3 THz, com velocidade de modulação máxima na faixa de MHz, e potências equivalentes de ruído que já são competitivas com as melhores tecnologias disponíveis comercialmente, "Vitiello disse.

p Em termos de aplicações, porque os nanodetectores podem ser aproveitados para imagens rápidas de grande área em ambas as faixas espectrais THz e subterahertz, não se surpreenda em vê-los comercializados em um futuro próximo para uma variedade de aplicações de imagem espectroscópica e em tempo real - possivelmente até mesmo na forma de câmeras rápidas THz multi-pixel.

p Próximo, os objetivos dos cientistas são "impulsionar o desempenho do dispositivo no domínio da detecção ultrarrápida, explorar a viabilidade da detecção de fóton único usando novas arquiteturas e escolhas de materiais, desenvolver matrizes compactas de plano focal, e para integrar os detectores de nanofios no chip com microlasers em cascata quântica THz, "observou Vitiello." Isso nos permitirá levar a fotônica THz a um nível totalmente novo de 'compactação' e versatilidade, onde pode finalmente começar a abordar muitas aplicações matadoras. "