POSTECH
Parecia impossível, mas não é — físicos vão mesmo ser capazes de criar um controlo ultra-eficiente das ondas na tecnologia do futuro.
Era teoricamente um barreira intransponível, mas uma equipa de investigadores da POSTECH provou que para eles há poucos impossíveis: pela primeira vez, conseguiu-se o confinamento completo de ondas mecânicas num único ressoador.
O estudo, publicado na Physical Review Letters a 3 de abril, desbloqueia uma peça-chave para a resolução do enigma centenário dos estados ligados no contínuo (BIC).
A ideia de que este feito seria possível de obter — sob condições específicas, pode ser possível que as ondas permaneçam confinadas indefinidamente, sem fuga de energia — foi formulada pela primeira vez há cerca de 100 anos pelos Nobel John von Neumann e Eugene Wigner.
Agora, o BIC foi realizado numa única partícula, através de um sistema de partículas granulares cilíndricas, que consistem em pequenos bastões sólidos feitos de quartzo.
Ajustando a forma como os cilindros se tocam, foi possível controlar a forma como as ondas mecânicas interagem nos limites de contacto. Os cientistas conseguiram mesmo atingir fatores de qualidade (fatores Q) superiores a 1000.
“É como atirar uma pedra para um lago parado e ver que as ondulações permanecem imóveis, vibrando apenas no lugar”, explica à SciTechDaily o autor principal do estudo, Yeongtae Jang. “Apesar de o sistema permitir o movimento das ondas, a energia não se espalha — fica perfeitamente confinada”.
A ressonância — amplificação de ondas em frequências específicas — está na base de muitas tecnologias do quotidiano, como smartphones, imagens de ultra-sons e sistemas de rádio. No entanto, os ressoadores convencionais dissipam gradualmente a energia, o que exige uma entrada contínua para manter o seu funcionamento.
Esta investigação prova que é possível existir um controlo ultra-eficiente das ondas na tecnologia do futuro.
“Quebrámos uma fronteira teórica de longa data”, comenta o Professor Junsuk Rho, que lidera a investigação. “Embora isto ainda esteja na fase de investigação fundamental, as implicações são significativas — desde dispositivos de energia de baixa perda a tecnologias de deteção e sinalização da próxima geração.”
