Novo estudo: lasers ultrarrápidos transformam materiais 2D para tecnologias avançadas

São PauloUm novo estudo revela que lasers ultrarrápidos podem ser utilizados para processar materiais 2D em aplicações tecnológicas avançadas. Avanços recentes na interação da luz com esses materiais mostram que lasers ultrarrápidos podem modificar materiais como grafeno e diclalcogenetos de metais de transição (TMDs). Esses materiais são fundamentais para a eletrônica, fotônica, tecnologia quântica e sensores do futuro.

Aleksei Emelianov e Mika Pettersson, da Universidade de Jyväskylä, em colaboração com Ivan Bobrinetskiy do Instituto Biosense, realizaram um estudo explorando novas possibilidades. Métodos tradicionais frequentemente causam danos térmicos e são imprecisos, mas os lasers ultrarrápidos conseguem controlar o nanoscale com precisão e sem esses problemas.

• Fotodetectores de alta velocidade
• Eletrônicos flexíveis
• Biohíbridos
• Células solares de nova geração

Lasers ultrarrápidos são excelentes para modificar materiais 2D, pois interagem diretamente com a estrutura atômica. Essa interação altera as propriedades químicas e físicas dos materiais, permitindo mudanças precisas. Pesquisadores estão interessados em usar esses pulsos de laser para desenvolver tecnologias sustentáveis sem necessidade de máscaras. Esses pulsos podem adicionar ou remover material, possibilitando a criação de dispositivos avançados.

O estudo destaca avanços recentes em várias áreas:

• Funcionalização
• Dopagem
• Reconstrução atômica
• Transformação de fases
• Micro e nanopadrões bidimensionais e tridimensionais

Esses avanços podem resultar em novas tecnologias para dispositivos baseados em luz, eletrônicos e sensores. Lasers ultrarrápidos conseguem criar estruturas precisas e detalhadas, podendo ser utilizados em áreas como telecomunicações, exames médicos e monitoramento ambiental.

Pesquisador de Pós-Doutorado Aleksei Emelianov afirma que o processamento a laser ultrarrápido é um método versátil. Ele pode ajustar e modificar com precisão materiais 2D, possivelmente oferecendo novas soluções.

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Utilizando lasers ultrarrápidos, pesquisadores agora conseguem atingir uma resolução altíssima, chegando a poucos nanômetros. Esse nível de detalhe é fundamental para a fabricação de dispositivos avançados. A tecnologia funciona combinando estados de energia dentro de camadas atômicas com pulsos rápidos de luz laser.

Cientistas Estudam Propriedades Ópticas dos Materiais 2D

Emelianov afirma que os cientistas estão investigando de perto as características ópticas especiais dos materiais de baixa dimensionalidade. Ele menciona que suas pesquisas indicam que o uso de lasers ultrarrápidos pode ser um método crucial para modificar as propriedades dos materiais 2D.

Ivan Bobrinetskiy afirma que são necessárias mais pesquisas para entender rapidamente como os lasers interagem com materiais 2D. Isso inclui estudar como esses materiais se comportam em relação ao ambiente e aos substratos, o que torna a física mais complexa, mas também mais interessante.

O estudo conduzido por Emelianov, Pettersson e Bobrinetskiy revela que lasers ultrarrápidos podem processar materiais 2D com precisão sem utilizar calor. Com mais pesquisas, essa tecnologia tem o potencial de revolucionar indústrias que usam tecnologias avançadas em eletrônica, fotônica e sensores.