Um grupo internacional de cientistas construiu uma nanoestrutura óptica que permite que a luz passe através dela sem nenhuma mudança de fase.
É como se o meio no qual a luz está viajando não existisse no espaço.
Se já é difícil para a intuição humana imaginar a eternidade - o não-tempo, que é muito diferente de um tempo muito longo - é praticamente impossível abstrair inteiramente do espaço, imaginando algo que não esteja em lugar nenhum.
Foi mais ou menos isso que os pesquisadores fizeram, criando um "não-espaço" para que a luz viaje sem qualquer distorção - e não imagine que seja algo tão simples quanto o vácuo, que está sempre espacialmente circunscrito.
E o dispositivo poderá ter aplicações práticas, podendo ser útil no campo da optoeletrônica, por exemplo, como uma forma de transportar sinais ópticos evitando qualquer distorção.
Metamaterial fotônico
Sempre que a luz viaja, qualquer que seja o meio que ela esteja atravessando, ela sofre uma mudança de fase, na medida que suas oscilações individuais se tornam defasadas umas em relação às outras.
Em algumas aplicações ópticas - por exemplo, nos interferômetros - essas variações de fase causam uma dispersão de frequências, levando a distorções de fase que, em última instância, reduzem a qualidade do sinal.
Agora os pesquisadores descobriram uma forma de controlar a dispersão da luz, usando um metamaterial, o mesmo tipo de estrutura artificial usada para fazer os mantos de invisibilidade.
O aparelho inclui cristais fotônicos com um índice negativo de refração, algo que não ocorre na natureza, mas que se tornou bastante comum com o advento dos metamateriais.
Esses cristais fotônicos artificiais são alternados com cristais comuns, com índice de refração positiva. Cada camada tem cerca de dois micrômetros de espessura.
A luz que atravessa o material através do cristal fotônico flui na direção oposta do fluxo de energia.
O resultado é que a fase da luz continua oscilando quando sai do dispositivo, mas com uma mudança de fase de soma zero - o que equivale dizer, sem alteração de fase, como se a luz não tivesse atravessado meio nenhum.
Retardo de fase zero
"O que nós vimos é que a luz se dispersa através do material como se o espaço interior não estivesse lá," comenta o Dr. Serdar Kocaman, da Universidade de Colúmbia. "A fase oscilatória da onda eletromagnética nem mesmo avança como se estivesse no vácuo - é isso o que chamamos de retardo de fase zero."
O dispositivo foi fabricado usando pastilhas de silício, como as usadas na fabricação de processadores e outros chips, o que significa que ele poderá ser integrado em circuitos optoeletrônicos.
"Nós agora podemos controlar o fluxo da luz, a coisa mais rápida que conhecemos," comenta Chee Wei Wong, principal autor da descoberta. "Isso pode permitir [a criação de] feixes de luz autofocantes, antenas altamente direcionais, e até mesmo uma outra abordagem para encobrir ou ocultar objetos."
Nenhum comentário:
Postar um comentário