Pesquisadores da Universidade T?cnica da Dinamarca (DTU, na sigla em ingl?s) desenvolveram um nanolaser capaz de se tornar pe?a fundamental para computadores, celulares e centros de dados muito mais r?pidos e energeticamente eficientes.
A tecnologia abre a possibilidade de integrar milhares desses lasers em um ?nico microchip, permitindo um futuro digital no qual dados deixem de ser transmitidos por sinais el?tricos e passem a ser enviados por part?culas de luz, os f?tons. O estudo foi publicado na revista cient?fica Science Advances.
Segundo o professor Jesper Mørk, coautor do trabalho ao lado de Meng Xiong e Yi Yu, o avan?o pode viabilizar nova gera??o de componentes miniaturizados e de alto desempenho.
“O nanolaser abre a possibilidade de criar uma nova gera??o de componentes que combinam alto desempenho com tamanho m?nimo. Isso pode ocorrer na tecnologia da informa??o, por exemplo, onde lasers ultrapequenos e energeticamente eficientes podem reduzir o consumo de energia em computadores, ou no desenvolvimento de sensores para o setor de sa?de, onde a extrema concentra??o de luz do nanolaser pode fornecer imagens de alta resolu??o e biossensores ultrassens?veis”, afirmou, ao Phys.org.
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Redu??o de energia e ganho de velocidade
- Atualmente, a internet j? transmite dados na forma de luz por cabos de fibra ?ptica, mas, dentro dos computadores, a comunica??o ainda ocorre por eletricidade em circuitos eletr?nicos, o que limita a velocidade e gera calor;
- Ao levar a luz diretamente para dentro do microchip por meio dos nanolasers, a tecnologia digital poderia se tornar mais r?pida, mais fria e muito mais amig?vel ao clima;
- Isso ocorre porque esses lasers geram sinais luminosos que podem ser transmitidos com quase nenhuma perda de energia. No caso de computadores, Mørk estima que o consumo energ?tico poderia ser reduzido pela metade;
- O nanolaser ultracompacto desenvolvido pela DTU ? considerado um componente essencial para essa vis?o, j? que chips futuros precisar?o de milhares de lasers min?sculos e eficientes para enviar sinais luminosos internamente.
O dispositivo foi criado em sala limpa no laborat?rio DTU Nanolab e, de acordo com os pesquisadores, supera o limite tradicional de miniaturiza??o desse tipo de tecnologia. O laser baseia-se em uma estrutura de aprisionamento de luz ? uma nanocavidade ? que concentra a radia??o em uma ?rea microsc?pica com intensidade extrema, algo que antes era considerado imposs?vel.
Quando o laser ? iluminado por um feixe externo, tanto a luz quanto os el?trons se concentram nesse espa?o min?sculo, permitindo opera??o em temperatura ambiente com consumo energ?tico incomumente baixo. A estrutura de confinamento foi originalmente projetada por um grupo liderado pelo professor Ole Sigmund, do departamento DTU Construct.
Pr?ximos desafios e aplica??es
Os cientistas afirmam que, se, no futuro, o nanolaser puder ser alimentado eletricamente ? o pr?ximo grande desafio de pesquisa ?, ele poder? revolucionar diversas tecnologias.
Computadores e smartphones poderiam consumir significativamente menos energia e entregar maior desempenho, enquanto centros de dados poderiam reduzir drasticamente seus gastos energ?ticos, gerando grande economia clim?tica. Na ?rea de sa?de, o componente permitiria sensores ultrassens?veis e sistemas de imagem de alt?ssima resolu??o.
Os pesquisadores estimam que os desafios t?cnicos finais para viabilizar a tecnologia poder?o ser resolvidos dentro de um prazo de cinco a dez anos.
Fonte: TV Alagoas
