Ciência

Novo amplificador de grafeno desencadeia novas frequências no espectro eletromagnético

Novo amplificador de grafeno desencadeia novas frequências no espectro eletromagnético


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Os pesquisadores criaram um novo dispositivo de grafeno que irá liberar novas e evasivas frequências no espectro eletromagnético. De acordo com um relatório da phys.org, o dispositivo dará aos cientistas acesso a comprimentos de onda terahertz, o que torna possíveis tecnologias revolucionárias.

Grafeno e a física das ondas terahertz

Mais familiares para a maioria são as microondas e o infravermelho - ambos os comprimentos de onda da luz que ficam abaixo do espectro visual. Da mesma forma, abaixo de nossa percepção sensorial básica, ondas terahertz (THz) existem entre eles e são de baixa energia, o que torna difícil para os cientistas aproveitarem sua energia e reaproveitá-la para a tecnologia. Esse problema é chamado de "lacuna de terahertz".

No passado, fechar a lacuna de terahertz era impossível porque, com uma faixa entre 30 mm e 30 µm, os sinais de onda THz (raio T) eram muito fracos para uso prático.

A física aplicada melhora a qualidade de vida

Esta nova capacidade de detectar e amplificar os raios T inaugurará uma nova era de tecnologia médica, de comunicações, de satélite e até cosmológica.

Por exemplo, os raios X - usados ​​para uma ampla gama de procedimentos médicos - são prejudiciais em grandes doses, mas no momento são necessários para um vasto catálogo de serviços médicos. Os raios T oferecerão uma alternativa segura e não destrutiva, transformando a prática médica.

Tecnicamente um novo tipo de transistor óptico, a equipe de físicos por trás do amplificador THz usou grafeno e um supercondutor de alta temperatura para criar o novo dispositivo.

As propriedades do grafeno - transparente, insensível à luz e com elétrons de massa zero - são compostas por duas camadas de grafeno. Conjugados a um supercondutor, os elétrons sem massa ficam presos entre essas camadas, como um sanduíche (muito) leve.

Potência "ex nihilo" do amplificador de grafeno

Como um todo, o dispositivo é conectado a uma fonte de energia e, quando a radiação (energia) atinge a camada externa do grafeno, as partículas presas se prendem às ondas de saída e as amplificam.

"Conforme a luz THz incide sobre o sanduíche, ela é refletida, como um espelho", disse o professor Fedor Kusmartsev, do Departamento de Física da Universidade de Loughborough, no relatório phys.org.

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

Poder terahertz chegando a um cientista perto de você

Publicado pela primeira vez emCartas de revisão física, essa descoberta conta com a equipe de físicos autores trabalhando para concluir o protótipo do aparelho, a ser testado em breve. O professor Kusmartsev espera comercializar o amplificador dentro de um ano.

Quando chegar às proverbiais prateleiras, o professor Kusmartsev espera que o dispositivo transforme radicalmente a tecnologia, especialmente no estudo e mapeamento do cérebro humano.


Assista o vídeo: Radiações Eletromagnéticas (Pode 2022).


Comentários:

  1. Wotan

    Que frase... Ótimo, a excelente ideia

  2. Mezikinos

    Pessoas, que notícias de frente?

  3. Zulubar

    Resposta autorizada

  4. Meleagant

    Pensamento justo

  5. Shakalkis

    Concordo com tudo dito acima.

  6. Togis

    Um ótimo tema

  7. Maximilian

    maravilhosamente, esta opinião de valor



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