{"id":21361,"date":"2013-03-28T03:15:24","date_gmt":"2013-03-28T03:15:24","guid":{"rendered":"http:\/\/news.umich.edu\/2013\/03\/28\/fotons-pegam-carona-com-eletrons-em-sistema-de-alta-eficiencia-terahertz\/"},"modified":"2013-03-28T03:15:24","modified_gmt":"2013-03-28T03:15:24","slug":"fotons-pegam-carona-com-eletrons-em-sistema-de-alta-eficiencia-terahertz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/news.umich.edu\/pt-br\/fotons-pegam-carona-com-eletrons-em-sistema-de-alta-eficiencia-terahertz\/","title":{"rendered":"F\u00f3tons pegam carona com el\u00e9trons em sistema de alta efici\u00eancia Terahertz"},"content":{"rendered":"

\"NingNing Wang e Christopher Berry, estudantes de doutorado em engenharia el\u00e9trica e ci\u00eancia da computa\u00e7\u00e3o, e Mohammad Reza Hashemi, um pesquisador de p\u00f3s-doutorado no mesmo departamento. Foto cortesia de Mona Jarrahi<\/span><\/span>ANN ARBOR\u2014A baixa energia da radia\u00e7\u00e3o Terahertz, tamb\u00e9m conhecida como radia\u00e7\u00e3o submilimeter, poderiam potencialmente habilitar m\u00e9dicos para ver profundamente os tecidos, sem os efeitos nocivos dos raios-x, ou permitir aos seguran\u00e7as identificar os produtos qu\u00edmicos em um pacote sem ter que abri-lo. Mas tem sido dif\u00edcil para engenheiros desenvolver um sistema poderoso o suficiente para realizar essas promissoras aplica\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

Agora, uma equipe de investiga\u00e7\u00e3o da Escola de Engenharia El\u00e9trica da Universidade de Michigan desenvolveu uma fonte terahertz com pot\u00eancia a laser e sistema de detec\u00e7\u00e3o que transmite uma pot\u00eancia 50 vezes maior e recebe sensibilidade 30 vezes maior do que as tecnologias existentes. Isso oferece um sistema de imagem e aplica\u00e7\u00f5es de sensoriamento 1.500 vezes mais poderosos. Um estudo sobre esta inven\u00e7\u00e3o est\u00e1 publicado na atual edi\u00e7\u00e3o do Jornal Natureza das Comunica\u00e7\u00f5es (Nature Communications.)<\/p>\n

“Com o nosso sistema terahertz de maior sensibilidade, voc\u00ea poderia ver os tecidos mais profundamente, ou sentir pequenas quantidades de drogas e explosivos de uma dist\u00e2ncia bem maior. \u00c9 por isso que \u00e9 importante, ” disse a l\u00edder do projeto Mona Jarrahi, professora assistente de Engenharia El\u00e9trica e Ci\u00eancia da Computa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A equipe de pesquisa de Jarrahi chegou a esses resultados pelo afunilamento da luz laser para locais especificamente selecionados pr\u00f3ximos aos eletrodos de dispositivos que alimentam a antena que transmite e recebe o sinal terahertz.<\/p>\n

A abordagem deles permite que a luz pegue uma carona com os el\u00e9trons livres na superf\u00edcie dos eletrodos met\u00e1licos para formar uma superf\u00edcie de ondas chamadas de “ondas de plasmons de superf\u00edcie.” Com o acoplamento do feixe de luz com ondas de plasmons de superf\u00edcie, os pesquisadores criaram um funil para difundir a luz em regi\u00f5es de nanoescala pr\u00f3ximas aos eletrodos de dispositivos.<\/p>\n

As \u00e1geis ondas de plasmons de superf\u00edcie transportam f\u00f3tons \u00f3pticos para onde eles precisam estar muito mais r\u00e1pido e de uma forma muito mais eficiente, disse Jarrahi.<\/p>\n

“Quando voc\u00ea deseja gerar ou detectar radia\u00e7\u00e3o terahertz, voc\u00ea tem que converter f\u00f3tons para pares el\u00e9tron-buraco e, em seguida, conduzi-los rapidamente para contactar os eletrodos de dispositivo. Qualquer atraso neste processo reduzir\u00e1 a efic\u00e1cia do dispositivo,” disse Jarrahi. “N\u00f3s projetamos uma estrutura de modo que quando os f\u00f3tons aterrizam, a maioria deles parece estar bem ao lado dos eletrodos de contato”.<\/p>\n

De acordo com Jarrahi, a pot\u00eancia de sa\u00edda das fontes terahertz e a sensibilidade dos detectores terahertz podem ser aumentadas ainda mais, projetando funis \u00f3pticos com capacidade de foco mais justos.<\/p>\n

“Esta \u00e9 uma fant\u00e1stica pe\u00e7a de engenharia, disse Ted Norris, professor de Engenharia El\u00e9trica e Ci\u00eancia da Computa\u00e7\u00e3o. “Chega exatamente at\u00e9 o problema central em dispositivos fotocondutores terahertz, que est\u00e3o coletando toda a carga. Desde que cada aplica\u00e7\u00e3o se beneficia do aumento da sensibilidade, como por exemplo o tempo reduzido de aquisi\u00e7\u00e3o de dados ou o aumento da dist\u00e2ncia do suporte isolador, espero que esta abordagem seja implementada amplamente.”<\/p>\n

Norris, um especialista em tecnologia terahertz, \u00e9 diretor do Centro para Nanomateriais Fot\u00f4nica e Multiescala.<\/p>\n

Os sistemas terahertz que s\u00e3o alimentados por lasers t\u00eam sido os mais bem sucedidos no mercado at\u00e9 agora, gra\u00e7as aos lasers de baixo custo, compactos e de alta pot\u00eancia dispon\u00edveis hoje. Apesar disso, outros pesquisadores est\u00e3o usando diferentes abordagens para dar mais pot\u00eancia aos sistemas terahertz.<\/p>\n

O estudo \u00e9 chamado “Refor\u00e7o de desempenho em Optoeletr\u00f4nicos Fotocondutores Terahertz, incorporando Eletrodos Contato plasm\u00f4nicos.” Os autores s\u00e3o: Jarrahi; Christopher Berry e Ning Wang, estudantes de doutorado em Engenharia El\u00e9trica e Ci\u00eancia da Computa\u00e7\u00e3o; Mohammad Reza Hashemi e Mehmet Unlu, pesquisadores p\u00f3s-doutorandos em Engenharia El\u00e9trica e Ci\u00eancia da Computa\u00e7\u00e3o. A pesquisa foi financiada pelo Michigan Space Grant Consortium, pela Ag\u00eancia de Projetos de Pesquisa Avan\u00e7ada de Defesa, pela Funda\u00e7\u00e3o Nacional de Ci\u00eancia, pelo Escrit\u00f3rio de Pesquisa Naval e pelo Escrit\u00f3rio de Pesquisa do Ex\u00e9rcito.<\/p>\n

Para obter mais informa\u00e7\u00f5es: Mona Jarrahi: http:\/\/web.eecs.umich.edu\/~mjarrahi\/<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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