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terça-feira, 20 de dezembro de 2016

Um canto de Natal: o menor receptor de rádio do mundo?

O Havard Gazette chamou de "menor rádio do mundo". O que provavelmente é um exagero, já que envolve todos os aparatos para lasers. A NPR, que se trata do "menor receptor de rádio" do mundo. Pode ser que não seja bem assim, já que o receptor é formado por um cristal de diamante de tamanho não especificado. A Science fala que o receptor tem o tamanho de apenas dois átomos, o que não é correto. Embora cada centro ativo do receptor - área que efetivamente atua na recepção do sinal de rádio - seja composto por um átomo de nitrogênio e um espaço vazio (centro NV) na rede cristalina do diamante - o experimento envolveu a estimulação de vários centros ao mesmo tempo.

O raio de laser verde, que dá energia aos centros fazendo com que seus elétrons fiquem em um estado excitado (de energia mais alta), tem um diâmetro de 200 μm. Como a densidade de centros era de 1,2 ppm, em 1 cm3 do diamante, havia 1,8.10^17 centros - mais de 565.000 por cm linear, 56,5 centros por μm linear: mais de 3.500.000 centros estimulados por camada atingida pelo laser (não sei qual a espessura do diamante atravessada pelo laser).

Mas os princípios envolvidos são interessantes: o laser verde estimula os elétrons do centro que respondem ao sinal de rádio emitido e liberam a energia na forma de luz vermelha, que é captada por um diodo que converte o sinal luminoso em variação de corrente elétrica - e os fones ou alto-falantes convertem o sinal elétrico em variação de pressão do ar: o som. A engenharia envolvida é espantosa. E o potencial de aplicação é promissor: receptores comerciais têm uma temperatura máxima de operação por volta de 85°C; o receptor de diamante com centros NV consegue operar a temperaturas de 350°C (e imensa pressão). A possibilidade de se permitir a comunicação com sondas em ambientes inóspitos é aventada pelos autores em entrevistas.

Bem, abaixo pode-se ouvir o sinal captado pelo receptor.


Shao, L. et al. 2006. Diamond Radio Receiver: Nitrogen-Vacancy Centers as Fluorescent Transducers of Microwave Signals. Phys. Rev. Applied 6, 064008.

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