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Uma equipe liderada pela Universidade de Minnesota projetou, pela primeira vez, um material atomicamente fino que pode absorver quase 100% da luz à temperatura ambiente, uma descoberta que poderia melhorar uma ampla gama de aplicações, desde comunicações ópticas até tecnologia furtiva.

O artigo deles foi publicado na Nature Communications, uma revista científica revisada por pares que cobre ciências naturais e engenharia.

Materiais que absorvem quase toda a luz incidente – o que significa que pouca luz passa ou reflete neles – são valiosos para aplicações que envolvem detecção ou controle de luz.

“As comunicações ópticas são usadas basicamente em tudo o que fazemos”, disse Steven Koester, professor da Faculdade de Ciências e Engenharia e autor sênior do artigo. “A Internet, por exemplo, possui detectores ópticos conectando links de fibra óptica. Esta pesquisa tem o potencial de permitir que essas comunicações ópticas sejam feitas em velocidades mais altas e com maior eficiência.”

Os pesquisadores tornaram possível esse “absorvedor quase perfeito” usando uma técnica chamada aninhamento de bandas para manipular as propriedades elétricas já únicas em um material composto de apenas duas a três camadas de átomos. Seu método de fabricação é simples, de baixo custo e não requer métodos de nanopadronização, o que significa que é mais fácil de aumentar do que outros materiais que absorvem luz em estudo.

“O facto de sermos capazes de alcançar esta absorção de luz quase perfeita à temperatura ambiente com apenas duas ou três camadas atómicas de material é realmente a principal inovação aqui”, disse Tony Low, professor associado da Faculdade de Ciências e Engenharia. “E fomos capazes de fazer isso sem usar técnicas de padronização complexas e caras, o que poderia nos permitir fabricar absorventes perfeitos de uma forma mais viável e econômica.”

Esta pesquisa foi financiada pelo programa Designing Materials to Revolutionize and Engineer our Future da National Science Foundation e pela National Research Foundation of Korea. Partes do trabalho foram conduzidas no Minnesota Nano Center, financiado pela NSF, do qual Koester também é diretor.