Levitao no vcuo com controle preciso agora dentro de um chip

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 18/07/2024

Levitao no vcuo

A levitao de objetos microscpicos no vcuo e o controle de seus movimentos foi demonstrada pela primeira vez h vrias dcadas. Desde ento, vrios grupos de pesquisa tm trabalhado em novas abordagens para controlar objetos levitados no vcuo com maiores graus de liberdade.

Os progressos tm sido relativos, com o principal entrave a essa tecnologia sendo o fato de que os mtodos experimentais disponveis dependem de estratgias complexas e de equipamentos volumosos, o que limita significativamente as aplicaes no mundo real, tornando-os impraticveis para o desenvolvimento de novas tecnologias.

Mas isto comea a mudar, graas ao trabalho do brasileiro Bruno Melo, atualmente no Instituto Federal Suo de Tecnologia (ETH).

A grande novidade que a levitao agora funciona dentro de um chip, o que no apenas miniaturiza toda a tecnologia, como tambm significa que a equipe conseguiu suprimir dispositivos problemticos, como lentes, espelhos e outros componentes pticos, que so grandes e pesados.

Embora a maioria dos experimentos de levitao tenham se baseado em tcnicas pticas – baseadas em luz -, Bruno partiu para um aparato hbrido, que combina luz e eletricidade (eletrosttica).

Detalhe do sistema de levitao dentro de um chip.
[Imagem: Bruno Melo et al. – 10.1038/s41565-024-01677-3]

Levitao no chip

A plataforma permitiu a levitao robusta de uma nanopartcula de slica, alm da deteco precisa da posio e o controle dinmico da nanopartcula no vcuo.

“Ao isolar do ambiente e controlar com preciso objetos mesoscpicos, a levitao no vcuo evoluiu para uma tcnica verstil que j beneficiou diversas direes cientficas, desde deteco de fora e termodinmica at cincia dos materiais e qumica,” disse Bruno. “Tambm uma grande promessa para o avano do estudo da mecnica quntica no inexplorado regime macroscpico.”

“Prevemos que a nossa plataforma totalmente integrada seja o ponto de partida para dispositivos em chip que combinem fotnica e nanofotnica integradas com potenciais eltricos projetados com preciso, melhorando o controle sobre o movimento das partculas em direo preparao e leitura de estados complexos,” concluiu a equipe.

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