Cientistas aprisionam um arco-íris no interior de um metamaterial

Na tentativa de criar tecnologias totalmente novas para a computação, entre elas os computadores ópticos ou fotônicos, os cientistas já conseguiram frear a luz e estão até tentando congelá-la.

A razão para isso é que, se eles conseguirem armazenar a luz no interior de materiais sólidos, será possível manipular os fótons conforme a necessidade, usando-os para fazer cálculos ou para acelerar enormemente as redes de comunicação.

Na verdade, um único passo nesse sentido já seria de um valor inestimável: a eliminação da necessidade de conversão dos sinais eletrônicos em sinais ópticos. Isto é necessário tanto para interligação direta dos computadores com as redes de comunicação de fibras ópticas, quanto dentro das próprias redes, para o roteamento e a amplificação dos sinais transmitidos a longas distâncias.

Agora, dois pesquisadores da Universidade de Surrey, no Reino Unido, propuseram uma nova forma de criação de um buffer de informações ópticas que não exige aparatos criogênicos e que funciona em materiais sólidos, mais especificamente em um metamaterial, um material sintético cuja estrutura é projetada para fins específicos.

A proposta emprega o mesmo metamaterial utilizado nas experiências de invisibilidade, possuindo um índice de refração negativo. Com ele os cientistas afirmam ser possível parar totalmente a luz, manipulando-a conforme a necessidade.

Alçapão de arco-íris

O metamaterial é composto por três camadas. As duas camadas externas são materiais dielétricos, ensanduichando a camada de metamaterial utilizado nas experiências de invisibilidade, que vai se estreitando de uma extremidade a outra.

Como a direção das ondas de luz no metamaterial é oposta à direção que elas seguem nas camadas dielétricas, seu movimento é fortemente retardado, até parar na extremidade onde ela é mais estreita. O maior comprimento de onda (luz vermelha) pára na porção mais fina da camada intermediária e o menor comprimento de onda (luz azul) pára em sua porção mais grossa.

Desta forma, a luz original, monocromática, é decomposta em suas cores constituintes, formando um arco-íris que fica aprisionado no interior do metamaterial. Segundo os cálculos dos pesquisadores seu dispositivo de prender arco-íris deverá funcionar em uma ampla faixa de freqüências.

"Atualmente, vários grupos ao redor do mundo estão trabalhando para criar um protótipo. Esse esforço poderá levar a uma nova geração de dispositivos optoeletrônicos para processamento de informações e redes de comunicação," afirmam eles.