A abertura no alto da pirâmide mede 0,000007 centímetro
Nano-óptica
Combinando velocidade com uma precisão incrível, engenheiros dos Laboratórios Berkeley, nos EUA, desenvolveram uma técnica para imprimir estruturas extremamente pequenas na ponta de uma fibra óptica, que é tão fina quanto um fio de cabelo humano.
Esses minúsculos dispositivos comprimem a luz e a manipulam de maneiras que não são possíveis pela óptica convencional.
A técnica, chamada de nanomoldagem sobre fibra, fabrica nanoestruturas 30 vezes mais rapidamente do que a abordagem do tipo escultura usada hoje.
A óptica em nanoescala pode ajudar a melhorar o design das células solares e dos semicondutores, e também a manipular reações químicas como mais precisão para sintetizar novos fármacos.
O problema é que até hoje essas estruturas são fabricadas manualmente, um trabalho de dedicação e arte feito sob a lente de um microscópio. A nova técnica ainda não opera em escala industrial, mas é um passo importante para isso.
O segredo da pirâmide está na forma como
ela manipula a luz
em seu interior daí a importância do revestimento de ouro
Sonda
campanário
A pirâmide usada nesta
demonstração é um componente chamado "sonda campanário" - uma pirâmide de quatro
lados, muito usada na arquitetura de igrejas -, que permite gerar imagens
espectroscópicas com uma resolução 100 vezes maior do que a espectroscopia
convencional.
O primeiro passo para sua
fabricação consiste na criação de um molde com as dimensões precisas do
dispositivo nano-óptico que se deseja imprimir. Para a sonda campanário isso
significa um molde em nanoescala que inclui os quatro lados e o espaço de
emissão de luz de 70 nanômetros no cume da pirâmide.
Depois que o molde é criado, ele
é preenchido com uma resina e, em seguida, posicionado sobre a fibra óptica. Um
feixe de luz infravermelha é enviado através da fibra, o que permite ajustar o
alinhamento exato do molde em relação à fibra. Depois disso, a fibra é usada
para transmitir luz ultravioleta, que endurece a resina. Um passo final de
metalização cobre os lados da sonda com camadas de ouro.
Enquanto um dispositivo desses
levava dias para ser construído pelo método de nanoescultura, a nova técnica
permite fabricá-lo em poucos minutos.
Bibliografia:
Campanile Near-Field Probes Fabricated by Nanoimprint Lithography on the Facet of an Optical Fiber
Giuseppe Calafiore, Alexander Koshelev, Thomas P. Darlington, Nicholas J. Borys, Mauro Melli, Aleksandr Polyakov, Giuseppe Cantarella, Frances I. Allen, Paul Lum, Ed Wong, Simone Sassolini, Alexander Weber-Bargioni, P. James Schuck, Stefano Cabrini, Keiko Munechika
Nature Scientific Reports
Vol.: 7, Article number: 1651
DOI: 10.1038/s41598-017-01871-5
Campanile Near-Field Probes Fabricated by Nanoimprint Lithography on the Facet of an Optical Fiber
Giuseppe Calafiore, Alexander Koshelev, Thomas P. Darlington, Nicholas J. Borys, Mauro Melli, Aleksandr Polyakov, Giuseppe Cantarella, Frances I. Allen, Paul Lum, Ed Wong, Simone Sassolini, Alexander Weber-Bargioni, P. James Schuck, Stefano Cabrini, Keiko Munechika
Nature Scientific Reports
Vol.: 7, Article number: 1651
DOI: 10.1038/s41598-017-01871-5
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