Pesquisadores desenvolvem metamateriais capazes de controlar o espalhamento da Luz

Uma equipe de pesquisadores do Technion-Israel Institute of Technology de Israel desenvolveu uma nova classe de metamateriais que permitem o controle da propagação da luz em dispositivos de comunicação. O Estudo foi publicado na Revista Science. Os novos materiais são capazes de alterar as características padrão de ondas de luz.

Os equipamentos baseados em componentes eletrônicos atuais utilizados na tecnologia de comunicação, são os mais comuns em relação aos ópticos.  Além disso, os engenheiros têm dificuldade em integrar esses dispositivos com um circuito típico de microeletrônica. Por essa razão, os cientistas têm procurado maneiras de mudar a forma como tais dispositivos são projetados e construídos. Neste novo trabalho, a equipe de Israel criou uma classe de metamateriais que controlam a forma como a luz se espalha, abrindo o caminho para inteiramente novos tipos de dispositivos de comunicação.

Os novos metamateriais desenvolvidos pela equipe são baseados em óptica de rotação onde a degradação dos fótons é impedida devido ao gradiente geométrico que existe na sua superfície. Eles também são anisotrópicos, eles não se comportam da mesma maneira quando medido a partir de diferentes direções. Além disso, ao contrário da tecnologia atual, que são dependentes de polarização. Juntos, esses recursos causam ondas de luz que se propagam de forma não comumente vistos em equipamentos de comunicação atual. Além disso, devido à sua dependência da polarização, engenheiros podem criar novos dispositivos que permitem a uma maneira nova de controlar os dispositivos de comunicação, com a seleção da polarização da luz no início. Os pesquisadores também relatam que os novos materiais não apresentam simetria de inversão em sua superfície.


Devido a suas propriedades únicas, os novos metamateriais esperar-se que os novos metamateriais possam ajudar os engenheiros a projetar e desenvolver dispositivos de comunicação que são mais simples devido a uma capacidade de controlar a propagação de ondas eletromagnéticas, com isso se preparar o palco para dispositivos que são capazes de manipular a luz em nanoescala . Esses dispositivos também deverão resultar em conexões de interface mais simples com outros componentes eletrônicos. O resultado final seria dispositivos menores, que são mais fáceis de usar e que funcionam bem com outros equipamentos eletrônicos.
Os novos materiais foram inspirados por metálico nanoantennae encontrados na natureza. 

O original pode ser acessado aqui.

Read More

Construindo a Estrada do Futuro

Agora, dois holandeses prometem mudar essa realidade com inovações como placas luminosas com alertas para condições meteorológicas adversas e uma pista que recarrega carros elétricos conforme eles andam.

• 
  

Daan Roosegaarde, um artista conhecido por seus projetos excêntricos, e Hans Goris, diretor em um escritório de engenharia, já se envolveram em outros projetos ousados no passado - particularmente Roosegaarde, que chegou a desenvolver uma pista de dança com luzes ativadas pelos pés dos baladeiros e um vestido que fica transparente quando a mulher fica excitada.

A nova aposta da dupla, porém, são tecnologias que, segundo eles, podem revolucionar a construção e uso de estradas.

O projeto foi batizado de "Rota 66 do futuro" - uma alusão à icônica estrada americana que até os anos 80 ligava Chicago a Los Angeles.

"Sempre me impressionou o fato de que gastamos bilhões em projetos de pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias para os carros, mas as estradas ficaram completamente imunes a esse processo", diz Roosegaarde.

"Nessa área, ainda estamos presos na Idade Média."

Fim dos postes

Uma das inovações vislumbradas por Roosegaarde é uma pintura de estrada que emitiria uma luz forte no escuro, dispensando a instalação de postes de luz nas estradas.

"Quando começamos este projeto, Heijmans estava tentando criar uma luz de rua que funcionasse por meio de painéis solares", diz Roosegaarde.

"Fiz com que considerassem outras opções. Como é que uma água-viva emite luz, por exemplo? Elas não têm painéis solares, nem conta de energia.

"Voltamos à prancheta de projetos e saímos com a ideia dessas tintas que 'se carregam' durante o dia e emitem luz à noite."

Mas ter a ideia é uma coisa - e transformá-la em realidade, outra. E é nesse desafio, que a experiência de Goris pode fazer a diferença.

Segundo o engenheiro, uma das opções para criar as tais placas luminosas, por exemplo, seria misturar na sua tinta grandes quantidades de um cristal especial, que contém aditivos como o európio.

Outra tecnologia que já Outra tecnologia que já está sendo testada diz respeito ao uso de uma mistura de tinta termossensível para criar grandes placas de sinalização em formato de flocos de neve que avisariam aos motoristas sobre a presença de gelo na pista.

Estrada que recarrega energia

Também há um grande entusiasmo dos dois holandeses em relação ao projeto de uma pista exclusiva para carros elétricos com bobinas que carregariam as baterias dos veículos conforme eles passam.

A ideia pode parecer absurda, mas uma tecnologia semelhante já está sendo usada em um trem elétrico sem cabo em Bordeaux, na França.

"Não acho que cada autoestrada holandesa terá uma pista como essa, mas poderíamos pensar em ter isso em alguns lugares específicos", diz Goris.

Uma quarta ideia que a equipe holandesa pretende desenvolver até 2015 diz respeito a implantação de pequenas turbinas em locais estratégicos das estradas para usar o vento gerado pela passagem dos veículos para acender lâmpadas de sinalização.

"Descobrimos que principalmente na frente e no fim de túneis, há muito vento e poderíamos usar esse movimento de ar (para gerar energia)", acredita Roosegaarde.

Ainda é cedo para saber quanto dessas ideias sairão do papel. "Mas a menos que alguém esteja disposto a assumir o risco de ter ideias que à primeira vista parecem impossíveis, nunca progrediremos", opina Bill Thompson, especialista em tecnologia e colunista da BBC.

Entre outros centros e institutos que também estão tentando criar novas tecnologias para estradas estão a Universidade de Stanford, a empresa canadense Bombardier e a empresa de engenharia alemã IAV.

Read More