Comprovado: Espelho plano pode focalizar a luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/06/2020

O efeito é conseguido com um espelho em conjunto com uma pequena placa de material dielétrico, neste caso o polímero PDMS.
[Imagem: Igor V. Minin et al. - 10.1038/s41598-020-65292-7]

Foco com espelho plano

Pela primeira vez, pesquisadores confirmaram experimentalmente o efeito de foco usando um espelho plano, anteriormente previsto teoricamente pela mesma equipe.

As propriedades físicas do efeito e sua simplicidade tornam o mecanismo promissor para aplicação em sistemas de microeletrônica, fotônica e para incrementar a troca de dados por luz dentro dos processadores.

O foco em um espelho plano funciona com base em um "jato" de fótons formado no modo de reflexão.

"Espelhos são usados para focalizar a radiação [luminosa]. O exemplo mais comum é uma lanterna: Um espelho parabólico interno focaliza a luz, mas um espelho plano comum não consegue fazer isso. No entanto, acontece que o espelho plano pode ser modificado de uma maneira extremamente simples. Nos experimentos, usamos peças de forma retangular, mas a forma não é importante. Quando a luz incide sobre essa peça, a radiação refletida é focada na forma de um fluxo de fótons. Conseguimos provar isso experimentalmente," descreveu o professor Igor Minin, da Universidade Politécnica de Tomsk, na Rússia.

Na prática, esse efeito simplifica toda e qualquer aplicação que envolva focalizar a luz, permitindo um largo grau de miniaturização e redução de custos.

"Ao contrário de um espelho curvo com os mesmos parâmetros, os espelhos planos são muito mais fáceis de produzir. Assim, eles podem ser usados em dispositivos em miniatura e, devido à sua forma simples, eles podem ser facilmente combinados com outros elementos. São grandes vantagens em comparação aos espelhos curvos e outros métodos de focagem," acrescentou Minin.

O espelho plano focaliza a luz no espaço livre.
[Imagem: Igor V. Minin et al. - 10.1038/s41598-020-65292-7]

Experimentos práticos

A equipe planeja agora realizar estudos sobre a aplicação desse efeito, por exemplo, para manipular nanopartículas e transmitir informações ópticas.

"Nossa abordagem pode ser estendida para realizar outras funcionalidades ópticas, controlando adequadamente as dimensões e materiais do retângulo. Esse espelho de foco plano é capaz de guiar o feixe incidente no espaço livre, sem difração perceptível a uma distância igual ao comprimento do jato fotônico, adequado para circuitos fotônicos de pequena escala," escreveu a equipe.

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