Seja empunhada pelos deuses do sol egípcios, Luke Skywalker, ou sua usina de energia solar térmica, a luz tem a...
Seja empunhada pelos deuses do sol egípcios, Luke Skywalker, ou sua usina de energia solar térmica, a luz tem o potencial de fazer grandes coisas. Graças a uma descoberta da UC Berkeley e do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do DOE, agora podemos fazer com que a luz também faça coisas muito pequenas. Os pesquisadores de lá criaram o primeiro motor de moinho leve de tamanho nano que pode ser manipulado em velocidade e direção ajustando a frequência das ondas de luz que servem como fonte de energia.
O motor plasmônico tem apenas 100 nanômetros de tamanho, mas dado o tipo certo de potência na forma de um linearmente feixe de luz polarizado, pode produzir torque suficiente para girar um disco de sílica 4.000 vezes maior que o motor em si. Este tipo de motor acionado por luz não é novo, mas o tipo de potência derivada de um motor tão pequeno é inédito até este ponto. Tentativas anteriores de motores plasmônicos exigiam que os dispositivos tivessem pelo menos muitos micrômetros de tamanho e, mesmo assim, produziam muito menos torque por unidade de volume.
O avanço está nas estruturas de ouro gamadion que compõem o motor. A simetria da estrutura gamadion juntamente com a forma como ela interage com toda a luz incidente – não apenas com a luz vindo de um ângulo particular - um simples feixe polarizado linear pode persuadir uma grande quantidade de torque do motor. Essa maior interação entre as estruturas de luz e gamadion significa mais potência com menos motor.
O motor também é sensível ao comprimento de onda, que pode ser usado para alterar a direção do motor. Como você pode ver (mais ou menos) no vídeo abaixo, um comprimento de onda mais curto de 810 nanômetros faz o motor zumbir no sentido anti-horário. Um feixe semelhante de 1.700 nanômetros faz com que ele gire na direção oposta.
Esses minúsculos motores movidos a luz controláveis podem ter inúmeras aplicações biológicas, entre as quais a manipulação de DNA in vivo, usando o motor para desenrolar e rebobinar uma dupla hélice. Eles também podem levar a sistemas nanoeletromecânicos aprimorados e melhores dispositivos de coleta solar.
UC Berkeley
