Plasmônica: a nova revolução tecnológica

Por , em 12.01.2015

Artigo de Mustafá Ali Kanso

Plasmônica – o conceito

É área de estudo e aplicação da transferência de informações em estruturas manométricas que se dá por meio de plasmons de superfície.

Plasmons

Em física, um plasmon é um quantum de oscilação de plasma cujas propriedades são derivadas diretamente das equações de Maxwell.

Para entendermos o que vem a ser esse tal de plasma, vamos imaginar uma placa metálica imersa em um campo elétrico cuja orientação das linhas de campo seja dada para a direita.

Nós sabemos que os metais apresentam como base de suas ligações químicas os denominados “elétrons livres” que correspondem a uma nuvem de elétrons que se libertam de sua órbita ao redor do núcleo atômico e navegam por todo o retículo metálico

Como o metal está submetido a um campo elétrico externo aplicado para direita os elétrons livres do material metálico se moverão para o lado esquerdo ao mesmo tempo que serão formados íons positivos no lado direito (que são na verdade núcleos atômicos que perderam sua cobertura eletrônica).

Grosso modo esses elétrons livres em movimento, também denominado gás eletrônico, compõe em física um tipo de plasma.

Agora, se o campo elétrico for removido, os elétrons irão se deslocar para a direita, em função da repulsão mútua exercida entre eles e também devido à atração exercida pelas cargas dos íons positivos.

Observamos aí uma oscilação esquerda-direita desses elétrons livres (que também acabam gerando seu próprio campo elétrico oscilante) síncrona à flutuação do campo elétrico externo.

Assim, podemos caracterizar os plasmons como quantizações dessas oscilações eletrônicas.

Plasmon de superfície

Essas oscilações do gás eletrônico desempenham um papel importante nas propriedades ópticas dos metais.

Por exemplo, todo o raio luminoso cuja frequência de onda seja inferior à frequência desta oscilação do gás eletrônico será refletida. Enquanto que raios luminosos com frequências superiores a da oscilação do plasma serão transmitidos.

Na maioria dos metais, a frequência de oscilação do plasma está na faixa do ultravioleta por isso os metais apresentam seu brilho característico na faixa da luz visível.

Já o cobre e o ouro apresentam transições eletrônicas interbandas na gama do espectro visível dando origem às suas cores típicas.

Todo o plasmon que interage fortemente com a luz por estarem confinados à superfície do condutor ou semicondutor são denominados de “plasmons de superfície” e podem ser conceituados como quantizações das oscilações coerentes de elétrons livres que existem na interface de dois materiais, geralmente um condutor e um isolante elétrico.

A existência de plasmons de superfície foi prevista em 1957 nos estudos de Rufus Ritchie sendo aprimorado seu conceito nas décadas seguintes graças aos trabalhos de T. Turbadar Heinz Raether, E. Kretschmann e A. Otto.

As aplicações dessa área são as mais diversas. Abaixo as mais promissoras

Sensores moleculares

São dispositivos capazes de detectar os mais variados tipos de moléculas dentro das mais variadas misturas. Possibilitam o estudo da dinâmica dos processos bioquímicos, bem como o controle de qualidade nos processos fabris. Um exemplo, já na fase de protótipo é o de um dispositivo capaz de detectar o teor de caseína na industrialização do leite.

Outro exemplo, é a aplicação de sensores moleculares na pesquisa de cosméticos feita pela L’Oréal.

Transdutores Ópticos-eletrônicos

Plasmons estão sendo consideradas como um meio de transmitir informações entre chips de computadores, bem como acelerar os processos internos de troca de informações e construir interfaces entre os sistemas ópticos e os eletrônicos

Conversores foto-eletrônicos

Estudos apontam para mais uma revolução na tecnologia dos LEDS e nos dispositivos de transformação de energia solar em elétrica – o sonho de energia limpa e barata – que serão assunto dos nossos próximos artigos.

Não perca!

rtigo de Mustafá Ali Kanso 

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LEIA A SINOPSE DO LIVRO A COR DA TEMPESTADE DE Mustafá Ali Kanso

[O LIVRO ENCONTRA-SE À VENDA NAS LIVRARIAS CURITIBA E SPACE CASTLE BOOKSTORE].

Ciência, ficção científica, valores morais, história e uma dose generosa de romantismo – eis a receita de sucesso de A Cor da Tempestade.

Trata-se de uma coletânea de contos do escritor e professor paranaense Mustafá Ali Kanso (premiado em 2004 com o primeiro lugar pelo conto “Propriedade Intelectual” e o sexto lugar pelo conto “A Teoria” (Singularis Verita) no II Concurso Nacional de Contos promovido pela revista Scarium).

Publicado em 2011 pela Editora Multifoco, A Cor da Tempestade já está em sua 2ª edição – tendo sido a obra mais vendida no MEGACON 2014 (encontro da comunidade nerd, geek, otaku, de ficção científica, fantasia e terror fantástico) ocorrido em 5 de julho, na cidade de Curitiba.

Entre os contos publicados nessa coletânea destacam-se: “Herdeiro dos Ventos” e “Uma carta para Guinevere” que juntamente com obras de Clarice Lispector foram, em 2010, tópicos de abordagem literária do tema “Love and its Disorders” no “4th International Congress of Fundamental Psychopathology.”

Prefaciada pelo renomado escritor e cineasta brasileiro André Carneiro, esta obra não é apenas fruto da imaginação fértil do autor, trata-se também de uma mostra do ser humano em suas várias faces; uma viagem que permeia dois mundos surreais e desconhecidos – aquele que há dentro e o que há fora de nós.

Em sua obra, Mustafá Ali Kanso contempla o leitor com uma literatura de linguagem simples e acessível a todos os públicos.

É possível sentir-se como um espectador numa sala reservada, testemunha ocular de algo maravilhoso e até mesmo uma personagem parte do enredo.

A ficção mistura-se com a realidade rotineira de modo que o improvável parece perfeitamente possível.

Ao leitor um conselho: ao abrir as páginas deste livro, esteja atento a todo e qualquer detalhe; você irá se surpreender ao descobrir o significado da cor da tempestade.

[Sinospse escrita por Núrya Ramos  em seu blogue Oráculo de Cassandra]

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