p Pesquisadores da North Carolina State University descobriram uma técnica para controlar a luz com campos elétricos. p "Nosso método é semelhante à técnica usada para fornecer os recursos de computação dos computadores, "diz Linyou Cao, professor assistente de ciência dos materiais e engenharia na NC State e autor correspondente de um artigo sobre o trabalho. "Em computadores, um campo elétrico é usado para ligar ou desligar a corrente elétrica, que corresponde à lógica 1 e lógica 0, a base do código binário. Com esta nova descoberta, uma luz pode ser controlada para ser forte ou fraca, espalhar ou focalizar, apontando uma direção ou outras por um campo elétrico. Nós pensamos que, assim como os computadores mudaram nossa maneira de pensar, essa nova técnica provavelmente mudará nossa maneira de observar. Por exemplo, pode moldar uma luz em padrões arbitrários, que podem encontrar aplicações em lentes e projetores de realidade virtual sem óculos, a indústria do cinema de animação ou camuflagem. "

p Controlar a luz com campos elétricos é difícil. Fótons, as unidades básicas de luz, são neutros - eles não têm carga, portanto, geralmente não respondem a campos elétricos. Em vez de, a luz pode ser controlada pelo ajuste do índice de refração de materiais. O índice de refração se refere à forma como os materiais refletem, transmite, espalhar e absorver a luz. Quanto mais se pode controlar o índice de refração de um material, mais controle você tem sobre a luz que interage com aquele material.

p "Infelizmente, é muito difícil ajustar o índice de refração com campos elétricos, "Cao diz." As técnicas anteriores só podiam alterar o índice de luz visível entre 0,1 e 1 por cento no máximo.

p Cao e seus colaboradores desenvolveram uma técnica que lhes permite alterar o índice de refração da luz visível em alguns materiais semicondutores em 60 por cento - duas ordens de magnitude melhor do que os resultados anteriores. Os pesquisadores trabalharam com uma classe de materiais semicondutores atomicamente finos chamados monocamadas de dichalcogeneto de metal de transição. Especificamente, eles trabalharam com filmes finos de sulfeto de molibdênio, sulfeto de tungstênio e seleneto de tungstênio.

p "Mudamos o índice de refração aplicando carga a materiais semicondutores bidimensionais da mesma forma que aplicamos carga a transistores em um chip de computador, "Cao diz." Usando esta técnica, alcançamos significantes, mudanças ajustáveis ​​no índice dentro da faixa vermelha do espectro visível. "

p Atualmente, a nova técnica permite aos pesquisadores ajustar o índice de refração em qualquer valor de até 60 por cento - quanto maior a voltagem aplicada ao material, quanto maior o grau de mudança no índice. E, porque os pesquisadores estão usando as mesmas técnicas encontradas nas tecnologias de transistores computacionais existentes, essas mudanças são dinâmicas e podem ser feitas bilhões de vezes por segundo.

p "Esta técnica pode fornecer recursos para controlar a amplitude e a fase da luz pixel a pixel de uma forma tão rápida quanto os computadores modernos, "diz Yiling Yu, recém-graduado pela NC State e autor principal do artigo.

p "Este é apenas um primeiro passo, "Cao diz." Acreditamos que podemos otimizar a técnica para alcançar mudanças ainda maiores no índice de refração. E também planejamos explorar se isso poderia funcionar em outros comprimentos de onda do espectro visual. "

p Cao e sua equipe também estão procurando parceiros da indústria para desenvolver novos aplicativos para a descoberta.