Fizicienii au creat o materie exotică ce poate duce la o revoluţie în tehnologie

Realizarea deschide drumul către dezvoltarea primelor dispozitive practice şi eficiente pentru a genera şi detecta lumina la lungimi de undă de teraherţi – între lumina infraroşie şi microundele. Astfel de dispozitive ar putea fi folosite în varii aplicaţii de la sisteme de comunicaţie în spaţiu, detectarea cancerului şi scanarea pentru arme ascunse, scrie Phys.

Cercetarea ar permite explorarea fizicii fundamentale a materiei la o scară extrem de mică, ajutând la intrarea în era metamaterialelor cuantice, a căror structură este proiectată la dimensiuni atomice.

• De ce dormitul mai mult în weekend poate fi sănătos?
• De ce oamenii care sforăie nu se trezesc din cauza propriului zgomot?

Fizicienii de la UCR şi-au publicat descoperirile pe 4 februarie în jurnalul Nature Photonics. Au fost conduşi de profesorul Nathaniel Gabor, care este şi directorul Quantum Materials Optoelectronics Lab din cadrul UCR. 

În experimentele lor, cercetătorii au construit un ”sandwich” ultra subţire de ditelurid de molibden între straturi de grafen. Structura stratificată era doar puţin mai groasă decât lăţimea unei singure molecule de ADN. Apoi au bombardat materialul cu impulsuri laser foarte rapide.

„În mod normal, cu semiconductori precum siliciul, stimulările cu laser creează electroni şi găurile cu sarcină pozitivă care se răspândesc şi se deplasează prin material, reprezentând definiţia gazului”, a precizat Gabor. Totuşi, în experimentele lor, cercetătorii au găsit dovezi ale condensării în echivalentul unui lichid. Un astfel de lichid are proprietăţi asemănătoare altor lichide comune, precum apa, cu diferenţa că în loc de molecule, acesta conţine doar electroni şi spaţiile libere din semiconductor.

„Ce ne-a surprins totuşi este că (lichidul) s-a produs la temperatura camerei. În trecut, cercetătorii au creat astfel de lichide la temperaturi mai scăzute chiar şi cele din spaţiu”, a adăugat cercetătorul.

Proprietăţile electronice ale acestor picături pot duce la dezvoltarea dispozitivelor optoelectrice care operează cu o eficienţă fără precedent în regiunea de teraherţi a spectrului. Aceste lungimi de undă sunt mai lungi decât cele infraroşii, dar mai scurte decât microundele. Golul umplut de acestea poate duce la o serie variată de tehnologii, de la detectoare de cancer la transmiţătoare şi receptoare pentru o comunicare mai rapidă în spaţiul cosmic.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Temperatura electronilor poate scădea până la zero absolut, iar efectele acestui fenomen sunt extraordinare

S-a confirmat! Electronul este o sferă aproape perfectă şi este nevoie de un accelerator de particule mai mare

Premieră demnă de Premiul Nobel: cercetătorii au observat comportamentul electronilor în timpul reacţiilor chimice

”Nodurile” nucleare pot dezlega misterele atomilor, cu ajutorul unei noi metode de calcul