Cientistas da Universidade de Nottingham e do Imperial College London desenvolveram em conjunto uma nova plataforma de material bidimensional que gerou e detectou com sucesso pulsos de laser UV-C na faixa de femtosegundos. Essa inovação tecnológica abre novas oportunidades para áreas como comunicação óptica sem fio, processamento de materiais e imagens médicas.

Uma equipe liderada pela Professora Amalia Patanè, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Nottingham, foi responsável pelo desenvolvimento do sensor de material bidimensional. A Professora Patanè afirmou: "Este trabalho é o primeiro a combinar a geração de pulsos de laser na banda ultravioleta-C na faixa de femtosegundos com a detecção rápida dos mesmos usando semicondutores bidimensionais inovadores. Esses sensores podem operar em uma ampla gama de energias de pulso e frequências de repetição, atendendo às necessidades de diversas aplicações."

A plataforma utiliza um processo de segunda ordem com correspondência de fase em um cristal óptico não linear para alcançar a geração eficiente de laser UV-C. O professor John Tisch, do Imperial College London, observou: "A alta eficiência de conversão representa um marco importante e estabelece as bases para a otimização e miniaturização do sistema em uma fonte de luz compacta." Este sensor bidimensional baseado em material pode operar em temperatura ambiente e é capaz de detectar pulsos ultracurtos na escala de femtosegundos.

A luz na banda UV-C, devido às suas fortes características de dispersão na atmosfera, tem aplicações potenciais em sistemas modernos de comunicação óptica sem fio. "Fontes de luz UV-C compactas, eficientes e simples beneficiarão uma gama mais ampla de comunidades científicas e industriais e estimularão novos avanços", acrescentou Tim Keeley, doutorando do Imperial College London. As capacidades de detecção de materiais bidimensionais nessa banda oferecem um novo caminho tecnológico para a comunicação entre sistemas autônomos e robôs.

"O uso de materiais bidimensionais para detectar radiação UV-C ainda está em seus estágios iniciais", disse Ben Dewees, doutorando da Universidade de Nottingham. "A capacidade de detectar pulsos ultracurtos e de gerar e detectar pulsos no espaço livre ajudará a pavimentar o caminho para a comunicação entre sistemas autônomos e robôs." A plataforma de materiais bidimensionais desenvolvida pela equipe de pesquisa oferece uma nova solução para superar as limitações de materiais das aplicações da tecnologia na banda UV-C.

Esta pesquisa sobre tecnologia UV-C baseada em materiais bidimensionais representa um avanço significativo no campo da fotônica ultrarrápida. Explorar as propriedades de materiais bidimensionais na banda UV-C lançará as bases para o desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos de próxima geração.