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| Dr. Andy Boes, do Instituto de Fotônica e Sensoriamento Avançado da Universidade de Adelaide (à direita) e o Distinto Professor Arnan Mitchell da Universidade RMIT. CRÉDITO A Universidade de Adelaide. |
Abstrato:
Um dos materiais artificiais mais importantes do mundo está de volta à moda porque os cientistas estão a aproveitar as suas propriedades para novas e diversas aplicações futuras, como a navegação espacial e a agricultura.
Avanços na fabricação trazem o material de volta à moda
Adelaide, Sul da Austrália | Postado em 20 de janeiro de 2023
Andy Boes, da Universidade de Adelaide, e o ilustre professor Arnan Mitchell, da Universidade RMIT, são líderes no desenvolvimento de niobato de lítio (LN) para aproveitar suas propriedades excepcionais em chips fotônicos.
“O niobato de lítio tem novos usos no campo da fotônica – a ciência e tecnologia da luz – porque, ao contrário de outros materiais, ele pode gerar e manipular ondas eletromagnéticas (EM) em todo o espectro da luz, desde microondas até frequências UV”, disse Dr Boes.
“O silício foi o material preferido para circuitos eletrônicos, mas suas limitações têm se tornado cada vez mais aparentes na fotônica. O LN voltou à moda devido às suas capacidades superiores e os avanços na fabricação significam que o LN agora está prontamente disponível como filmes finos em wafers semicondutores.”
Uma camada de LN cerca de 100 vezes mais fina que um fio de cabelo humano é colocada em um wafer/substrato semicondutor. Os circuitos fotônicos são impressos na camada LN e são adaptados de acordo com o uso pretendido do chip. Cem circuitos diferentes podem estar contidos dentro de um chip do tamanho de uma unha.
“A capacidade de fabricar chips fotônicos integrados a partir do LN terá grande impacto nas aplicações em tecnologia que utilizam todas as partes do espectro da luz.” disse o Distinto Professor Mitchell.
“Os chips fotônicos agora podem transformar indústrias muito além das comunicações por fibra óptica.”
Como não há GPS na Lua, os sistemas de navegação nos rovers lunares do futuro precisam usar um sistema alternativo, que é onde entram os chips fotônicos. Ao detectar sinais na parte infravermelha do espectro, um chip fotônico com um laser apontado para ele pode medir o movimento sem precisar de sinais externos.
Boes e o ilustre professor Mitchell reuniram uma equipe de líderes mundiais em LN e publicaram sua análise das capacidades do LN e suas potenciais aplicações futuras na revista Science.
Mais perto de casa, a tecnologia LN pode ser usada para detectar o grau de maturação da fruta. O gás emitido pelas frutas maduras é absorvido pela luz na parte infravermelha média do espectro. Um drone pairando em um pomar transmitiria luz para outro que sentiria o grau em que a luz é absorvida e quando a fruta está pronta para a colheita. Um tal sistema tem vantagens sobre a tecnologia existente por ser mais pequeno, de fácil implantação e potencialmente fornecer mais informações em tempo real aos agricultores.
O LN foi descoberto pela primeira vez em 1949 e tem sido usado em fotônica desde então, mas só agora esses avanços estão sendo realizados.
“Temos a tecnologia para fabricar esses chips na Austrália e temos as indústrias que os utilizarão”, disse o ilustre professor Mitchell.
“Isso não é ficção científica, está acontecendo agora e a competição para aproveitar o potencial da tecnologia fotônica LN está esquentando.”
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