Novidades da Tecnologia de transmissão.
Autor: Prof. Almir Carlos da Silva | Publicado: 2012-05-03T07:31:00-07:00


Criado um laser que emite múltiplas cores






O novo laser é capaz de emitir diferentes cores de luz a partir do mesmo material.[Imagem:&nbsp;Nurmikko Lab/Brown]

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Cores dos lasers


Dos DVDs e Blu-rays às comunicações por fibras ópticas e às cirurgias, os lasers brilham nas mais diversas cores.


E a cor de um laser tem tudo a ver com a sua aplicação.


Ocorre que a cor de um laser é definida no seu processo de 
fabricação, porque ela depende das características eletrônicas do 
semicondutor utilizado.


Isso significa que, para cada cor, é necessário usar um conjunto 
diferente de materiais e montar esses materiais em uma estrutura bem 
definida.


Pelo menos era assim até agora.


A equipe do Dr. Arto Nurmikko, da Universidade de Brown, nos Estados 
Unidos, construiu um raio laser capaz de emitir diferentes cores de luz a
 partir do mesmo material.


Pontos quânticos coloidais


O material usado são nanoestruturas conhecidas como pontos quânticos 
coloidais, e a cor da luz emitida é definida não pela composição 
química, mas pelo tamanho das nanoestruturas.


A inovação é fruto da junção de uma série de outras tecnologias.


Já foram demonstradas diversas versões de lasers de pontos quânticos antes - os chamados lasers CQDs (colloidal quantum dots) - embora eles não sejam práticos, porque geram muitos elétrons em lugar de fótons, o que reduz muito sua eficiência.


O novo laser multicor é uma versão CQD de um outro laser, chamado VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser).


O material ativo é uma fina camada de CQDs, esferas nanométricas do semicondutor arseneto de cádmio.


Quando usados pontos quânticos coloidais de 4,2 nanômetros de 
diâmetro, o laser produz luz vermelha. A luz verde é produzida com 
nanopartículas de 3,2 nanômetros e a luz azul com 2,5 nanômetros.


Laser líquido


Os pontos quânticos são dispersos em uma solução. Uma gota dessa 
solução é colocada entre dois refletores de Bragg - um tipo especial de 
espelho - formando uma película com dimensões na faixa dos micrômetros.



Primeiro laser 3-D do mundo é líquido

Quando uma fonte de luz é disparada sobre o sanduíche, os fótons 
"bombeiam" os pontos quânticos para um estado de energia que dá origem 
aos excitons, pares elétron-lacuna que, ao decaírem, emitem um fóton.


Esse fóton fica refletindo repetidamente entre os dois espelhos, gerando novos fótons idênticos, produzindo a luz laser.


Para evitar a ineficiência do laser CQD, gerada pela produção 
excessiva de elétrons em vez de fótons, os pesquisadores usaram uma liga
 de zinco, cádmio e enxofre, o que reduziu a necessidade de energia em 
1.000 vezes, gerando o primeiro laser CQD-VCSEL prático.


Além de produzir diversas cores a partir do mesmo material, o 
processo de deposição da camada ativa do laser, feita por um líquido, dá
 muita versatilidade ao projeto, permitindo a criação de lasers em 
superfícies de qualquer formato.

Bibliografia:
Red, green and blue lasing enabled by single-exciton gain in colloidal quantum dot filmsCuong Dang, Joonhee Lee, Craig Breen, Jonathan S. Steckel, Seth Coe-Sullivan, Arto NurmikkoNature NanotechnologyVol.: Published onlineDOI: 10.1038/nnano.2012.61


Fonte: Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/05/2012