Eletricidade é guiada no interior de metais usando luz

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 22/08/2025

Guiando a eletricidade

Cientistas descobriram uma maneira de manipular a direo do fluxo de eletricidade em filmes metlicos ultrafinos temperatura ambiente usando luz.

uma ferramenta radical, uma que abre caminho para aumentar a eficincia energtica de quase tudo, dos computadores e sensores aos dispositivos de informao quntica.

A equipe mostrou que as camadas ultrafinas, como as usadas em inmeras tecnologias, podem se comportar de maneira diferente dependendo da direo do fluxo de cargas eltricas – tanto na forma como respondem luz quanto na forma como a eletricidade passa por elas.

“Este trabalho demonstra que agora podemos adaptar a condutividade ultrarrpida em metais usando o mesmo tipo de controle preciso da deformao epitaxial, um mtodo anteriormente reservado para semicondutores ou isolantes,” disse o professor Bharat Jalan, da Universidade de Minnesota, nos EUA. “Resolvemos esse problema projetando cuidadosamente camadas metlicas ultrafinas que interagem com a luz de novas maneiras – algo que no se v na verso mais espessa deste material.”

A deformao altera a disposio dos tomos, fazendo-os “apontar” em diferentes direes, o que altera como o material como um todo responde incidncia da luz. Como o efeito funciona a temperatura ambiente, ele poder ser usado em tecnologias do mundo real.

Desafiando as teorias

A demonstrao da tcnica foi feita usando camadas ultrafinas de dixido de rutnio (RuO₂) cultivadas sobre um substrato de dixido de titnio (TiO₂).

Acreditava-se que os metais tradicionais no possussem o controle direcional necessrio para a emergncia desse mecanismo devido sua natureza complexa e multibanda. De fato, ningum acreditava que isso fosse possvel, e nem mesmo havia teorias apontando nesse sentido. “Isto desafia antigas suposies na fsica da matria condensada e abre um caminho fundamentalmente novo para manipular carga e luz em sistemas metlicos,” disse o pesquisador Seunggyo Jeong.

Mas a equipe descobriu que, ao explorar o aninhamento de bandas – uma caracterstica da estrutura eletrnica – a resposta ultrarrpida pode ter uma propriedade fsica com valor diferente quando medida em diferentes direes.

Isto dever contribuir para o desenvolvimento de dispositivos de alto desempenho e baixo consumo de energia para computao, armazenamento de dados, sensoriamento e comunicaes seguras. A seguir, os pesquisadores planejam integrar os filmes de RuO₂ em circuitos reais e verificar se o fenmeno ocorre em outros sistemas de xidos.

Outras notcias sobre:

Mais tópicos