Aerogel pode ser a chave para futuras tecnologias terahertz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/01/2024

O aerogel funciona como um filtro ajustável para as frequências terahertz.
[Imagem: Thor Balkhed]

Ajuste dos raios T

As ondas terahertz - também conhecidas como raios T - têm um enorme potencial para uma série de aplicações, incluindo a geração de imagens médicas de próxima geração e a realização de exames mais detalhados, tudo sem os riscos de radiação, além de melhorar os raios tratores e as pinças ópticas.

Mas tem sido difícil superar as dificuldades técnicas tanto para a geração quanto para a detecção dessas ondas de alta frequência.

Por isso causou surpresa quando Chaoyang Kuang e colegas da Universidade de Linkoping, na Suécia, conseguiram controlar as ondas terahertz usando um aerogel feito de celulose e de um polímero eletricamente condutor.

O aerogel, que é um dos materiais sólidos mais leves do mundo, permite ajustar a transmissão dos raios T porque sua absorção dos sinais terahertz pode ser ligada e desligada através de uma reação redox.

"É como um filtro ajustável para a luz terahertz. Em um estado, o sinal eletromagnético não será absorvido e no outro estado sim. Essa propriedade pode ser útil para sinais de longo alcance vindos do espaço ou sinais de radar," disse o professor Shangzhi Chen.

"A transmissão das ondas terahertz em uma ampla faixa de frequência pode ser regulada entre cerca de 13% e 91%, o que é uma faixa de modulação muito grande," contou Kuang.

A absorção dos sinais terahertz pode ser ligada e desligada através de uma reação redox.
[Imagem: Chaoyang Kuang et al. - 10.1002/advs.202305898]

Aerogel de polímeros

Os pesquisadores usaram um polímero condutor, chamado PEDOT:PSS, e celulose para criar seu aerogel. Eles também projetaram o aerogel pensando em aplicações externas, já que ele é repelente à água (hidrofóbico) e pode ser descongelado naturalmente através do aquecimento pela luz solar.

Os polímeros condutores têm muitas vantagens sobre outros materiais usados para criar materiais sintonizáveis. Entre outras coisas, eles são biocompatíveis, duráveis e oferecem grandes possibilidades de controle - a sintonização vem da capacidade de alterar a densidade de carga no material.

As grandes vantagens da celulose são o custo de produção relativamente baixo em comparação com outros materiais semelhantes e o fato de ser um material renovável fundamental para aplicações sustentáveis.

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