Um grupo internacional de pesquisadores desenvolveu um dispositivo ultrathin que pode ser reprogramado usando um laser, sem a necessidade de eletrônicos. Este avanço pode levar a dispositivos adaptáveis para computação, imagens e telecomunicações.

A maioria dos dispositivos é projetada para realizar uma tarefa específica. Se você deseja que eles façam algo diferente, geralmente precisa substituir um componente, reconfigurar o sistema ou fabricar um novo. Por exemplo, cada vez que você faz uma pergunta a um modelo de linguagem grande como o ChatGPT ou Claude, sinais elétricos correm através dos chips de computador, transportando informações e realizando cálculos. Isso consome energia, muita energia.

Como funciona

O dispositivo é uma metasuperfície, uma superfície fina coberta com estruturas menores que o fio de cabelo humano. Essas estruturas minúsculas são projetadas para controlar as propriedades da luz, como cor, intensidade e direção. O dispositivo pode ser imaginado como um sistema de rodovias minúsculo para a luz, determinando onde ela pode viajar e o que acontece com ela ao longo do caminho.

No entanto, para a maioria das metasuperfícies, essas 'rodovias' estão permanentemente fixas após a fabricação do dispositivo.

'Com uma metasuperfície estática, você não pode mudar sua resposta ou sua função após a fabricação', diz o líder da pesquisa Ziwei Yang.

Para tornar a metasuperfície ajustável, os pesquisadores envolveram suas estruturas minúsculas de silício com líquidos cristalinos. Os líquidos cristalinos são feitos de moléculas que podem mudar de direção em resposta a uma força externa.

Nos displays eletrônicos, esse movimento é normalmente controlado usando eletricidade e eletrodos. Os pesquisadores queriam descobrir se a luz em si poderia girar as moléculas e alterar o dispositivo.

'Nossa pergunta era se a luz poderia diretamente tuning ou programar a função da metasuperfície, sem precisar de eletrodos de contato', diz Yang.

Quando os pesquisadores iluminaram o dispositivo com um laser, ele produziu uma pequena força giratória, conhecida como torque óptico, que girou as moléculas de líquido cristal.

Isto alterou as condições ópticas ao redor das estruturas de silício e alterou como a metasuperfície respondeu - o laser temporariamente rearranjou o sistema de rodovias.