Um vidro produzido à base de Óxido de Telúrio com a adição de Tungstênio pode emitir luz nas regiões do 
visível e do infravermelho. Isso só é possível, porque o material em questão também é composto por íons terras raras* (Túlio e o Itérbio) e nanopartículas metálicas (partículas muito pequenas, cujo tamanho é medido em escala nanométrica).
Nesse vidro, ambos os íons são responsáveis pelos processos de geração da luz, sendo que as nanopartículas atuam na mediação das interações entre os íons, através da formação dos Plasmons-Poláritions de Superfície (Surface Plasmon Polaritons, em inglês), conhecidos como SPP. A interação entre íons e nanopartículas metálicas é conhecida como transferência não ressonante.
Em razão da necessidade de se fundir os íons terras-raras na matriz vítrea e de se formar as nanopartículas em um forno com a temperatura necessária, parte do trabalho em questão foi desenvolvida em um laboratório do Center for Optics, Photonics and Laser, da Université Laval (Quebec – Canadá), onde o Dr. Victor Anthony Rivera, ex-pesquisador do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e principal autor deste trabalho, fez estágio em 2013 e mantém parcerias.
De acordo com o Prof. Dr. Euclydes Marega Junior, docente do Grupo de Óptica do IFSC/USP que participou deste estudo desenvolvido através do Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (CEPOF)**, o principal objetivo da pesquisa é aprimorar o processamento de equipamentos eletrônicos (smarthphone, notebook, etc.), a partir do desenvolvimento de um circuito híbrido. A ideia, segundo Marega, é produzir um filme bastante fino com os já citados elementos (Óxido de Telúrio, Tungstênio, Túlio, Itérbio e nanopartículas metálicas) sobre um material semicondutor. Esse circuito produziria luz que, por sua vez, transmitiria informações em conjunto com os elétrons (partículas). “Queremos conjugar materiais semicondutores com materiais óxidos, porque os semicondutores são bons produtores de luz, enquanto os materiais óxidos são bons para amplificar e confinar a luz. Neste caso, o papel dos íons terras-raras seria amplificar a luz em uma determinada região da parte interna do circuito”, comenta o docente.
Compreender a interação entre os íons e as nanopartículas na amplificação de luz na região do infravermelho é de grande importância, pois a radiação infravermelha é um fenômeno de grande relevância à área da comunicação, já que através dela é possível propagar a informação, trazendo uma série de aplicações, como, por exemplo, na criação de novas fontes de luz e no desenvolvimento de novas formas de se amplificar luz.
Além disso, segundo Marega, 
a geração de luz através da interação entre os elementos em questão pode resultar em aplicações que ainda não foram pensadas pelos cientistas, tendo-se em vista a existência de fenômenos envolvendo a radiação infravermelha ainda desconhecidos. “A nossa descoberta, por exemplo, pode permitir que outros pesquisadores descubram novas aplicações e dêem início a novos estudos”.
Destaque em revistas científicas
A geração de luz através da interação entre os íons e as nanopartículas metálicas vem sendo estudada em vários trabalhos já realizados pelos pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos, ao longo de seis anos. Tais estudos renderam a publicação de aproximadamente vinte artigos em revistas científicas.
Em janeiro último, por exemplo, um artigo, no qual os pesquisadores destacam o trabalho referente à geração de luz na região do visível e do infravermelho, foi publicado na revista científica Scientific Reports, da prestigiada Nature.
*Embora sejam conhecidos como íons terras-raras, esses metais podem ser encontrados em abundância e com certa facilidade, em determinadas regiões. Além de comuns, esses materiais são compostos por propriedades que os tornam excelentes candidatos para aplicações industriais, principalmente nos processos que visam a uma geração mais econômica e eficiente de energia elétrica e luz;
**O CEPOF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (CEPID’s/FAPESP).
(Imagem 1: ICP Search)
Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
