Receita quntica fica melhor polvilhada com acar

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 25/06/2024

Receita quntica

Experimentos envolvendo a mecnica quntica no costumam lembrar nem um pouco uma receita que fazemos na cozinha, nem mesmo nos materiais, que tipicamente precisam ser ultrapuros e estveis, e ainda assim produzem resultados que causam muita controvrsia antes que a comunidade cientfica d a aprovao final da receita.

Por isso surpreendeu o trabalho de Ahmed Jaber e colegas da Universidade de Ottawa, no Canad, que foram ao armrio da cozinha para criar uma receita que combina matria orgnica e luz para criar estados qunticos que mesclam luz e matria.

A equipe projetou um sistema planar bidimensional de nanoantenas que captura luz. Esse tipo de superfcie mais conhecido como uma metassuperfcie, compondo um novo tipo de ressonador.

A novidade que os pesquisadores descobriram que depositar uma fina camada de acar sobre a metassuperfcie induz um forte aumento na interao com a luz, que parece gostar muito do “doce sabor” das molculas de glicose no acar. Um espelho localizado logo acima da metassuperfcie garante que a luz seja capturada para formar um modo fotnico (um feixe colorido do arco-ris) interagindo fortemente com a glicose.

“Apresentamos uma tcnica inovadora e eficiente para sintetizar materiais orgnicos qunticos combinando luz e matria. Quando a luz na regio do infravermelho distante – em frequncias terahertz (THz) – fica presa dentro de um material orgnico, ela pode se fundir com as molculas, resultando em um estado quntico que apresenta propriedades nicas que so de interesse crescente devido sua aplicao potencial na modificao das propriedades fsicas e qumicas da matria,” disse o professor Jean-Michel Mnard, coordenador da equipe.

O forte acoplamento entre luz e matria deve-se ao revestimento de glicose.
[Imagem: Ahmed Jaber et al. – 10.1038/s41467-024-48764-6]

Estados qunticos em materiais orgnicos

Os estados qunticos envolvidos podem ser muito teis para pesquisas bsicas, mas tambm o so para desenvolvimentos tecnolgicos, s surgindo sob condies muito especficas. Eles tipicamente so obtidos com “armadilhas fotnicas”, dispositivos capazes de confinar efetivamente a luz dentro de um espao muito pequeno e por um tempo longo o suficiente para que os ftons interajam fortemente com as molculas.

Cri-los em materiais orgnicos amplia ainda mais seu interesse.

“Esses resultados nos aproximam de sermos tecnologicamente capazes de colher algumas das propriedades nicas dos sistemas qunticos que consistem em um estado hibridizado de luz e matria,” disse o professor Jean-Michel Mnard, coordenador da equipe. “No futuro, acreditamos que esta abordagem poder ajudar a regular alguns processos moleculares, levando aplicao na medicina para diagnsticos rpidos e potencialmente novas estratgias teraputicas.”

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