Redação do Site Inovação Tecnológica – 04/02/2013
Novas luzesParece não haver limites para a óptica transformacional e seus metamateriais.
Depois que possibilitaram teletransportar o magnetismo, ficou claro que mantos de invisibilidade e lentes perfeitas eram apenas a ponta de um icebergue óptico.
Uma equipe da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, acaba de demonstrar uma plataforma completa para a construção de chips que trocam dados usando luz – os chamados processadores fotônicos – inteiramente baseada em metamateriais.
Ao contrário dos processadores eletrônicos, que usam elétrons, os processadores fotônicos, ou ópticos, usam fótons de luz para trocar dados, o que os torna potencialmente mais rápidos e menos intensivos em energia – o que significa que eles esquentarão menos.
Teoria unificada
Qi Wu e seus colegas criaram o que eles chamam de uma “teoria unificada para projetar componentes práticos sobre uma plataforma única usando óptica transformacional”.
“Nossa grande contribuição foi descobrir como desenvolver projetos de óptica transformacional com os parâmetros materiais mais simples, sem impactar o desempenho, e como interligar esses componentes para formar um sistema fotônico em um chip,” disse o professor Douglas Werner, coordenador do trabalho.Esta é, na verdade, a segunda grande contribuição da equipe na área dos metamateriais: há pouco tempo, eles propuseram a primeira grande evolução das antenas de satélites de comunicação em décadas.
Plataforma fotônica
Para construir sua plataforma fotônica integrada, o grupo demonstrou com fabricar os seguintes componentes ópticos individuais:
- colimadores, que pegam a luz de uma fonte e concentram-na em um ou mais feixes fortemente focalizados;
- acopladores de guia de onda, que conectam guias de ondas de diferentes dimensões;
- divisores de óptica transformacional, que dividem a potência de um guia de onda de entrada para dois ou mais guias de onda de saída;
- passagens de guia de onda, que roteiam a luz em espaços apertados sem perda ou interferência;
- e curvadores transformacionais, que fazem a luz fazer curvas fechadas sem perdas.
Cada componente mede entre 5 e 10 micrômetros, o que permitirá construir circuitos de certa complexidade, para demonstração dos princípios, em um chip de um centímetro quadrado.
Bibliografia:
Integrated photonic systems based on transformation optics enabled gradient index devices
Qi Wu, Jeremiah P. Turpin, Douglas H. Werner
Light: Science and Applications
Vol.: 1, e38
DOI: 10.1038/lsa.2012.38