O amplificador de grafeno abre a perspectiva de usar frequências anteriormente inacessíveis

Um grupo científico que trabalha no Loughborough Institute criou um dispositivo único que é capaz de amplificar mais cedo evasivas ondas terahertz são um amplificador de grafeno, e isso, por sua vez, abre o caminho para novas e revolucionárias tecnologias.

O que são ondas terahertz

As ondas terahertz estão localizadas entre a radiação infravermelha e a de micro-ondas no espectro de frequência da luz, mas devido à energia extremamente baixa, os cientistas ainda não foram capazes de usar seu potencial.

Este fenômeno é comumente conhecido como "Terahertz Gap".

A capacidade de se registrar e, mais ainda, de amplificar as ondas THz, abriria novas oportunidades na medicina, nas comunicações, na indústria espacial, etc. Mas talvez a aplicação mais importante dessas ondas tenha sido a capacidade de substituir máquinas de raios X por máquinas de terahertz absolutamente seguras.

Mas antes da invenção do amplificador de grafeno, comprimentos de onda de 3 mm a 30 μm era impossível de usar, pois havia um sinal extremamente fraco de todas as fontes existentes.

Criação de um novo amplificador de grafeno (transistor)

A equipe de pesquisa conseguiu criar um novo tipo de transistor óptico que funciona como um amplificador THz, graças ao uso de grafeno e um supercondutor de alta temperatura.

O princípio de funcionamento do dispositivo é baseado nas propriedades do grafeno, que é totalmente transparente e insensível à luz, e seus elétrons não têm massa. Portanto, o amplificador é feito de duas camadas de grafeno e uma camada supercondutora.

É lá que os elétrons sem massa do grafeno são capturados, no chamado "sanduíche". E toda essa estrutura está conectada a uma fonte de energia

Assim, quando a radiação terahertz atinge a camada externa transparente de grafeno, dentro do transistor THz os fótons são convertidos em elétrons sem massa, que são então transformados de volta em radiação Tz, mas devido a uma fonte de energia externa, muito mais intenso.

Assim, há um reflexo do sinal amplificado que chegou ao amplificador de fora.

Ou seja, o dispositivo reflete um feixe de luz mais poderoso em comparação com o que está entrando.

Portanto, de acordo com o professor Kusmartsev, os engenheiros estão trabalhando a todo vapor no desenvolvimento do dispositivo e, provavelmente, os protótipos estarão prontos para testes completos em um ano.

Perspectivas de um novo amplificador

Na verdade, o novo dispositivo (se for para uso comercial completo) abre as possibilidades mais amplas, porque nosso mundo está literalmente transbordando de radiação THz.

Todos os organismos vivos não apenas absorvem, mas também emitem luz na faixa dos terahertz. Ou seja, ao estudar esse espectro, pode-se compreender muitos processos bioquímicos no processo de trabalho, por exemplo, do cérebro.

O uso ativo da radiação terahertz trará áreas como imagem, tomografia e mel para um nível completamente novo. diagnóstico, controle ambiental e bioidentificação.

Esta descoberta única foi publicada em Cartas de revisão física.

Se você gostou do material, avalie-o como e publique novamente. O artigo original é postado no site energofiksik.com