p Os pesquisadores criaram um dispositivo único que irá desbloquear os elusivos comprimentos de onda terahertz e tornar possíveis novas tecnologias revolucionárias. p As ondas Terahertz (THz) situam-se entre as microondas e o infravermelho no espectro de frequência da luz, mas devido à sua baixa energia, os cientistas não conseguiram aproveitar seu potencial. O enigma é conhecido nos círculos científicos como "lacuna de terahertz".

p Ser capaz de detectar e amplificar as ondas THz (raios T) abriria uma nova era da medicina, comunicações, satélite, cosmológicas e outras tecnologias. Uma aplicação importante seria como um seguro, alternativa não destrutiva aos raios-X. Contudo, até agora, os comprimentos de onda, que variam entre 3mm e 30μm, provaram ser impossíveis de usar devido aos sinais relativamente fracos de todas as fontes existentes.

p Uma equipe de físicos criou um novo tipo de transistor óptico - um amplificador THz funcional - usando grafeno e um supercondutor de alta temperatura. A física por trás do amplificador simples depende das propriedades do grafeno, que é transparente e não é sensível à luz e cujos elétrons não têm massa. É feito de duas camadas de grafeno e um supercondutor que prendem os elétrons sem massa de grafeno entre eles como um sanduíche.

p O dispositivo é então conectado a uma fonte de alimentação. Quando a radiação THz atinge a camada externa de grafeno, as partículas presas dentro se ligam às ondas de saída, amplificando-os. Professor Fedor Kusmartsev, do Departamento de Física de Loughborough, disse, "Conforme a luz THz incide sobre o sanduíche, ela é refletida, como um espelho. "

p “O ponto principal é que haverá mais luz refletida do que caída no aparelho.” Funciona porque a energia externa é fornecida por uma bateria ou pela luz que atinge a superfície de outra, frequências mais altas no espectro eletromagnético. Os fótons THz são transformados pelo grafeno em elétrons sem massa, que, por sua vez, são transformados de volta em refletidos, energizado, Fótons THz. Devido a essa transformação, os fótons THz obtêm energia do grafeno - ou da bateria - e os sinais THz fracos são amplificados. "

p O avanço foi publicado em Cartas de revisão física . A equipe continua desenvolvendo o dispositivo e espera ter protótipos prontos para teste em breve. O professor Kusmartsev disse que espera ter um amplificador funcionando pronto para comercialização em cerca de um ano. Ele acrescentou que tal dispositivo melhoraria muito a tecnologia atual e permitiria aos cientistas revelarem mais sobre o cérebro humano.

p "O universo está cheio de radiação e sinais terahertz, na verdade, todos os organismos biológicos o absorvem e emitem. Espero que com tal amplificador disponível, seremos capazes de descobrir muitos mistérios da natureza, por exemplo, como as reações químicas e processos biológicos estão acontecendo, ou como nosso cérebro funciona e como pensamos. A faixa de terahertz é a última frequência de radiação a ser adotada pela humanidade. Microondas, infravermelho, visível, Os raios X e outras larguras de banda são vitais para inúmeros avanços científicos e tecnológicos.

p "Ele tem propriedades que melhorariam muito vastas áreas da ciência, como a imagem, espectroscopia, tomografia, diagnóstico médico, monitoramento de saúde, controle ambiental e identificação química e biológica.

p "O dispositivo que desenvolvemos permitirá que cientistas e engenheiros aproveitem a ilusória largura de banda e criem a próxima geração de equipamentos médicos, hardware de detecção e tecnologia de comunicação sem fio. "