p A luz se propagando em uma camada de nanopartículas de dispersão, mostra o princípio da difusão - como partículas de chá em água quente. A luz mais profunda está penetrando na camada, quanto menor a densidade de energia. Cientistas do Grupo de Fotônica Complexa da Universidade de Twente, Contudo, conseguem transformar esta curva de difusão descendente em uma ascendente, manipulando a luz incidente. Mais energia de luz dentro de uma camada opaca, é o resultado, o que poderia levar a células solares ou LEDs com melhores rendimentos. Os resultados são publicados em New Journal of Physics . p Mesmo em um meio caracterizado pela aleatoriedade, como uma coleção de partículas não organizadas que espalham luz, a difusão da luz é uniforme. Isso é típico para difusão, um fenômeno no qual físicos como Albert Einstein e Adolf Fick já estavam interessados. Podemos observá-lo ao nosso redor.

p A aleatoriedade nos experimentos UT existe de uma camada de tinta branca. A luz que incide sobre a coleção de partículas de óxido de zinco de que a tinta é feita, será espalhado pelas partículas. Vai começar a interferir com a luz, espalhadas de partículas vizinhas. No entanto, ele se espalhará de maneira uniforme. Teoricamente, a densidade de energia mostrará uma queda linear com a profundidade de penetração. Os cientistas do Complex Photonics Group (MESA + Institute for Nanotechnology) não tomaram isso como certo e trabalharam em uma maneira de transformar a curva de queda em ascendente, aumentando assim o nível de energia dentro da camada. Seguindo a curva de difusão fundamental, a densidade de energia sobe até a metade da camada e depois cai.

p Mas como fazer isso sem alterar a camada? E como olhar dentro da camada opaca para verificar se funciona? Em primeiro lugar, os cientistas não alteram a camada, mas a luz. A técnica de 'modelagem da frente de onda', desenvolvida anteriormente, deixa o caminho aberto para programar as ondas de luz de forma que elas escolham os melhores caminhos e mostrem um ponto de luz brilhante na parte de trás da camada. Esta técnica também é adequada para o controle ativo do processo de difusão. Mas como provar que a luz se move de acordo com a curva desejada? Os cientistas misturam as partículas de tinta com esferas fluorescentes de tamanho nanométrico que atuam como repórteres dentro da camada. Os níveis de energia local dentro da camada são mostrados pelas esferas fluorescentes que emitem luz, com uma câmera altamente sensível na parte traseira da camada medindo a intensidade fluorescente total.

p Os níveis de energia medidos concordam altamente com a curva de difusão aprimorada. Assim, significativamente mais energia de luz pode ser inserida em um meio de espalhamento. Em células solares, mais luz estaria disponível para a conversão em energia elétrica. LEDs brancos podem ser mais econômicos, e melhores lasers com alto rendimento podem ser desenvolvidos. Em aplicações médicas, é possível um melhor controle da iluminação do tecido. Em primeiro lugar, os cientistas provam que é possível 'enganar' a luz dentro de mídias complexas, o que é um grande desafio.