Engenheiros de Harvard desenvolvem chip capaz de manipular luz em tempo real

Tipo principal do conteúdo: Pesquisa científica aplicada / tecnologia médica

Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson, da Universidade Harvard, desenvolveram um dispositivo compacto capaz de controlar ativamente a quiralidade óptica, ou seja, a “mão” da luz ao atravessar o material. A inovação utiliza duas camadas de cristais fotônicos especialmente projetadas, que podem ser rotacionadas uma em relação à outra por meio de um sistema microeletromecânico (MEMS) integrado, permitindo ajustes em tempo real das propriedades ópticas do dispositivo.

O diferencial técnico do sistema está na aplicação do conceito de bilayer torcido, inspirado em avanços recentes da área de twistrônica. Ao empilhar e girar duas camadas de nitreto de silício com padrões específicos, os pesquisadores criaram uma estrutura capaz de gerar propriedades ópticas inéditas, incluindo uma assimetria natural entre polarizações circulares direita e esquerda da luz. O controle preciso do ângulo de torção e do espaçamento entre as camadas, viabilizado pelo MEMS, permite ao dispositivo distinguir com alta seletividade a quiralidade da luz incidente.

Essa abordagem representa um avanço significativo em relação às ferramentas tradicionais de manipulação de polarização, como placas de onda e polarizadores lineares, que possuem capacidades fixas e limitadas. O novo dispositivo é totalmente ajustável, podendo ser configurado para diferentes aplicações sem a necessidade de troca de componentes físicos.

As possíveis aplicações práticas incluem sensores quirais para detecção de moléculas específicas em diferentes comprimentos de onda e moduladores dinâmicos de luz para sistemas de comunicação óptica integrados em chips. O estudo aponta ainda para o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos fotônicos reconfiguráveis, com potencial para impactar áreas como comunicações quânticas e análise molecular avançada.