{"id":3233,"date":"2015-03-06T14:50:58","date_gmt":"2015-03-06T17:50:58","guid":{"rendered":"http:\/\/sbpmat.org.br\/?p=3233"},"modified":"2015-03-13T16:54:59","modified_gmt":"2015-03-13T19:54:59","slug":"artigo-em-destaque-percorrendo-um-caminho-randomico-para-emitir-luz-laser-ultravioleta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/artigo-em-destaque-percorrendo-um-caminho-randomico-para-emitir-luz-laser-ultravioleta\/","title":{"rendered":"Artigo em destaque: Percorrendo um caminho rand\u00f4mico para emitir luz laser ultravioleta."},"content":{"rendered":"

O artigo cient\u00edfico com participa\u00e7\u00e3o de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9:\u00a0Multi-photon excited coherent random laser emission in ZnO powders<\/strong>. Dominguez, CT; Gomes, MA; Macedo, ZS; de Araujo, CB; Gomes, ASL. Nanoscale, 2015, 7, 317-323. DOI: 10.1039\/C4NR05336B.<\/p>\n

Percorrendo um caminho rand\u00f4mico para emitir luz laser ultravioleta<\/strong><\/p>\n

Uma equipe de cientistas do Brasil desenvolveu um laser de tipo rand\u00f4mico que abre novas possibilidades de aplica\u00e7\u00f5es para este tipo de dispositivos, principalmente em medicina. A novidade foi reportada em um artigo recentemente publicado na revista cient\u00edfica\u00a0Nanoscale<\/a>.<\/p>\n

Em um laser, a luz \u00e9 gerada pela emiss\u00e3o de f\u00f3tons em efeito cascata: el\u00e9trons corretamente estimulados emitem f\u00f3tons, os quais estimulam novos el\u00e9trons que emitem outros f\u00f3tons, que estimulam outros el\u00e9trons e assim por diante. Para que um laser funcione, \u00e9 necess\u00e1rio que haja mais el\u00e9trons excitados do que n\u00e3o excitados – situa\u00e7\u00e3o chamada de invers\u00e3o da popula\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

No laser convencional, a invers\u00e3o da popula\u00e7\u00e3o s\u00f3 ocorre quando a luz \u00e9 confinada num \u201cmeio de ganho\u201d, o qual est\u00e1 preso dentro de um arranjo de espelhos paralelos, conhecido como cavidade \u00f3ptica. Nesse meio de ganho, a luz vai e volta, estimulando el\u00e9trons e gerando o efeito cascata acima explicado. J\u00e1 no laser rand\u00f4mico, o confinamento da luz ocorre pela a\u00e7\u00e3o fortemente espalhadora de part\u00edculas nanom\u00e9tricas embutidas no material desse meio, n\u00e3o havendo necessidade da cavidade \u00f3ptica. Antes de sair do laser rand\u00f4mico, a luz percorre um longo caminho aleat\u00f3rio produzindo emiss\u00e3o estimulada. Se, no final do caminho, a luz volta a seu centro de espalhamento original, trata-se de um laser rand\u00f4mico de realimenta\u00e7\u00e3o coerente.<\/p>\n

No trabalho reportado na Nanoscale, os autores utilizaram como meio de ganho, p\u00f3 de \u00f3xido de zinco (ZnO), cujas part\u00edculas funcionaram tamb\u00e9m como centros espalhadores. O material foi sintetizado por um m\u00e9todo de sol-gel proteico, ben\u00e9fico para o meio ambiente e de baixo custo, seguindo uma rota inovadora baseada no uso de \u00e1gua de c\u00f4co na fase de polimeriza\u00e7\u00e3o do precursor met\u00e1lico. O processo gerou um composto de qualidade equivalente ao produzido por vias tradicionais.<\/p>\n

\u201cNossa equipe desenvolveu, pela primeira vez usando excita\u00e7\u00e3o \u00f3ptica no infravermelho, um laser rand\u00f4mico com realimenta\u00e7\u00e3o coerente emitindo luz ultravioleta, a partir de um p\u00f3 composto de part\u00edculas sub-microm\u00e9tricas de ZnO\u201d, resume Christian Tolentino Dominguez<\/a>, primeiro autor do artigo publicado na Nanoscale.<\/p>\n

De acordo com ele, o trabalho abre possibilidades para diversas aplica\u00e7\u00f5es da luz de laser rand\u00f4mico; por exemplo, na ativa\u00e7\u00e3o de fluor\u00f3foros ou drogas de uso terap\u00eautico, como fonte de ilumina\u00e7\u00e3o para a obten\u00e7\u00e3o de imagens biom\u00e9dicas de alta qualidade, e tamb\u00e9m como fonte de ilumina\u00e7\u00e3o em aparelhos de tomografia de coer\u00eancia \u00f3ptica (OCT), pico-projetores e projetores de cinema.<\/p>\n

A equipe tamb\u00e9m obteve evid\u00eancias experimentais para afirmar que a emiss\u00e3o UV do laser rand\u00f4mico de p\u00f3 de ZnO foi induzida pela absor\u00e7\u00e3o simult\u00e2nea de 3 f\u00f3tons na faixa do infravermelho pr\u00f3ximo. \u201cDevido a sua larga banda proibida (~3.37 eV), o ZnO \u00e9 praticamente transparente \u00e0 luz vis\u00edvel, por\u00e9m sua banda de condu\u00e7\u00e3o pode ser acessada por el\u00e9trons excitados por luz com comprimento de onda localizado na faixa do infravermelho pr\u00f3ximo, por um processo \u00f3ptico n\u00e3o linear que envolve a absor\u00e7\u00e3o de m\u00faltiplos f\u00f3tons de maneira simult\u00e2nea\u201d, explica Tolentino.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

(a) e (b) Imagens de microscopia eletr\u00f4nica de varredura mostrando as part\u00edculas de ZnO em diferentes magnifica\u00e7\u00f5es, (c) Difra\u00e7\u00e3o de raios-X das part\u00edculas, (d) Esquema mostrando a configura\u00e7\u00e3o experimental, (e) Espectros de emiss\u00e3o a diferentes energias de excita\u00e7\u00e3o e curvas mostrando a caracteriza\u00e7\u00e3o do random laser: estreitamento de banda e comportamento n\u00e3o linear da emiss\u00e3o em fun\u00e7\u00e3o da energia de excita\u00e7\u00e3o.<\/em><\/p>\n

O trabalho foi desenvolvido, principalmente, no Laborat\u00f3rio de Fot\u00f4nica e Biofot\u00f4nica da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), dirigido pelos professores Anderson Gomes<\/a>\u00a0e Cid B. de Ara\u00fajo<\/a>, durante o est\u00e1gio de p\u00f3s-doutorado de Christian Tolentino, que atualmente trabalha no Laborat\u00f3rio de Engenharia Biom\u00e9dica, tamb\u00e9m na UFPE. A s\u00edntese das part\u00edculas foi realizada pelo grupo de Materiais Cer\u00e2micos Avan\u00e7ados da Universidade Federal de Sergipe (UFS), chefiado pela professora Z\u00e9lia Soares Macedo<\/a>.<\/p>\n

A pesquisa contou com financiamento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnol\u00f3gico (CNPq) e da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Ci\u00eancia e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE) e foi realizado no contexto do INCT de Fot\u00f4nica<\/a>, que vem realizando pesquisa ativa na \u00e1rea de lasers rand\u00f4micos, tendo diversos trabalhos publicados<\/a>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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