Uso da radiação terahertz fica mais próxima com metamaterial sintonizável

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/04/2008

Imagine gerar uma imagem médica feita a partir de uma radiação naturalmente emitida pelo corpo humano.
[Imagem: Willie Padilla]

Radiação

Para gerar imagens médicas do corpo humano, os pacientes hoje podem ser submetidos a diversas técnicas, entre as quais a incidência de raios-X ou de fortes campos magnéticos.

Imagine, porém, gerar uma imagem a partir de uma radiação naturalmente emitida pelo corpo humano. É justamente isso que acontecerá quando os cientistas tiverem um controle total sobre a radiação terahertz.

Radiação terahertz

No espectro eletromagnético, a radiação terahertz localiza-se entre as microondas e a radiação infravermelha, nas frequências entre 300 bilhões até 3 trilhões de ciclos por segundo.

Tanto células vivas quanto compostos químicos inertes emitem "assinaturas" características na faixa dos terahertz, mas detectar e medir essas emissões tem sido um grande desafio, porque elas são muito fracas e rapidamente absorvidas pela atmosfera.

Sintonizando em terahertz

Agora, um grupo de cientistas de três universidades norte-americanas conseguiu fabricar um metamaterial - um material sintético, composto pela repetição de várias unidades menores - que pode ser ajustado para capturar uma larga faixa de freqüências na região dos terahertz.

Em vez de ter que fabricar uma "antena" para cada faixa específica, como acontecia até agora, os cientistas agora podem varrer uma faixa ampla de freqüências, detectando a assinatura de vários compostos químicos.

É mais ou menos como se, até agora, os cientistas tivessem que construir um rádio para cada "estação" na freqüência terahertz e agora eles tivessem inventado o dial, permitindo que um mesmo rádio capture inúmeras "estações".

Metamaterial híbrido

A flexibilidade do novo metamaterial foi possível com a incorporação de materiais semicondutores em regiões críticas de minúsculos ressonadores - micro-anéis metálicos que interagem com a luz e alteram a forma como o metamaterial responde à radiação, tirando-o de seu ponto fixo de atuação no espectro eletromagnético.

A utilização de materiais semicondutores também é uma novidade, já que os metamateriais vinham sendo construídos unicamente com metais. O novo metamaterial híbrido mostrou um desempenho superior em relação aos seus antecessores.

Além do imageamento médico, cientistas do mundo todo estão pesquisando formas de utilizar a radiação terahertz em aplicações como transmissão de dados em altíssima velocidade, comunicações seguras, moduladores, lentes e detectores dos mais diversos tipos.

Mais tópicos