{"id":25697,"date":"2025-03-06T14:46:11","date_gmt":"2025-03-06T17:46:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/?p=25697"},"modified":"2025-03-06T14:48:14","modified_gmt":"2025-03-06T17:48:14","slug":"brasileiros-descobrem-que-vibracoes-em-mineral-abundante-controlam-a-polarizacao-de-ondas-de-terahertz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/brasileiros-descobrem-que-vibracoes-em-mineral-abundante-controlam-a-polarizacao-de-ondas-de-terahertz\/","title":{"rendered":"Brasileiros descobrem que vibra\u00e7\u00f5es em mineral abundante controlam a polariza\u00e7\u00e3o de ondas de terahertz"},"content":{"rendered":"\n<p>A intera\u00e7\u00e3o entre camadas em materiais de van der Waals (vdW) \u00e9 um campo de estudo fundamental para o desenvolvimento de novas tecnologias \u00f3pticas e eletr\u00f4nicas. Em uma pesquisa recente, cientistas brasileiros demonstraram que as vibra\u00e7\u00f5es dessas camadas podem influenciar diretamente a polariza\u00e7\u00e3o de ondas na faixa de terahertz, abrindo novas possibilidades para aplica\u00e7\u00f5es tecnol\u00f3gicas.<\/p>\n\n\n\n<p>O estudo est\u00e1 no artigo \u201c<a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41699-025-00540-w\">Shaping terahertz waves using anisotropic shear modes in a van der Waals mineral<\/a>\u201d, publicado na revista cient\u00edfica npj 2D Materials and Applications, do grupo Nature, no dia 19 de fevereiro de 2025. Os pesquisadores analisaram o clinocloro, um mineral abundante na natureza, e identificaram como suas vibra\u00e7\u00f5es estruturais afetam a propaga\u00e7\u00e3o de ondas eletromagn\u00e9ticas na faixa de terahertz. Participaram do estudo os pesquisadores Nicolas M. Kawahala, Daniel A. Matos, Raphaela de Oliveira, Raphael Longuinhos, Jenaina Ribeiro-Soares, Ingrid D. Barcelos e Felix G. G. Hernandez.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"768\" src=\"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Nicolas-Kawahalaesq-Daniel-Matosdir-1024x768.jpeg\" alt=\"Nicolas Kawahala(esq) e Daniel Matos (dir) utilizando o espectr\u00f4metro de terahertz do IFUSP.\" class=\"wp-image-25698\" style=\"width:548px;height:auto\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Nicolas Kawahala(esq) e Daniel Matos (dir) utilizando o espectr\u00f4metro de terahertz do IFUSP.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>Minerais de van der Waals s\u00e3o compostos estruturados em camadas que se empilham devido a intera\u00e7\u00f5es fracas conhecidas como for\u00e7as de van der Waals. Um exemplo famoso desse tipo de material \u00e9 o grafite, cuja estrutura pode ser reduzida a uma \u00fanica camada \u2014 o grafeno \u2014, que revolucionou a ci\u00eancia dos materiais e rendeu o Pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica em 2010. \u201cO clinocloro \u00e9 um dos filossilicatos mais abundantes na natureza. Ele \u00e9 formado por camadas que interagem fracamente entre si, o que permite explorar suas propriedades \u00f3pticas\u201d, explica Felix Hernandez, professor do Instituto de F\u00edsica da Universidade de S\u00e3o Paulo (IFUSP) e um dos autores do estudo.<\/p>\n\n\n\n<p>Utilizando espectroscopia de terahertz sens\u00edvel \u00e0 polariza\u00e7\u00e3o, os cientistas observaram uma caracter\u00edstica anisotr\u00f3pica pronunciada no \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o do clinocloro em torno de 1,13 THz. Essa caracter\u00edstica foi atribu\u00edda a modos de cisalhamento, que descrevem como as camadas do material vibram lateralmente em rela\u00e7\u00e3o umas \u00e0s outras. \u201cObservamos que, dependendo da dire\u00e7\u00e3o da polariza\u00e7\u00e3o da luz incidente, a absor\u00e7\u00e3o ocorre em frequ\u00eancias ligeiramente diferentes, evidenciando um efeito de anisotropia \u00f3ptica\u201d, explica Hernandez.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Controle atrav\u00e9s de impurezas<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Com o suporte de c\u00e1lculos te\u00f3ricos baseados na teoria do funcional da densidade (DFT), os pesquisadores confirmaram que a presen\u00e7a de impurezas no clinocloro influencia esses modos vibracionais. \u201cAtrav\u00e9s do controle do tipo e da quantidade de impurezas, podemos selecionar a frequ\u00eancia em que o efeito ocorre. Isso abre um caminho promissor para a engenharia de materiais otimizados para aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas\u201d, afirma o cientista.<\/p>\n\n\n\n<p>A descoberta sugere que minerais naturais podem ser utilizados como componentes fundamentais para manipular a polariza\u00e7\u00e3o de ondas eletromagn\u00e9ticas em dispositivos \u00f3pticos avan\u00e7ados. Isso tem aplica\u00e7\u00f5es potenciais em \u00e1reas como comunica\u00e7\u00e3o sem fio, imageamento de seguran\u00e7a e sensores baseados em terahertz. \u201cEsses materiais bidimensionais s\u00e3o muito vers\u00e1teis. O clinocloro, em particular, por ser abundante, pode oferecer uma fonte de baixo custo para aplica\u00e7\u00f5es tecnol\u00f3gicas\u201d, diz Hernandez.<\/p>\n\n\n\n<p>O pesquisador tamb\u00e9m explica que esse efeito pode ser ainda mais intenso em materiais esfoliados. \u201cQuanto mais fino for o material, mais forte ser\u00e1 o efeito de anisotropia \u00f3ptica. Embora n\u00e3o tenhamos usado clinocloro esfoliado neste estudo, essa possibilidade est\u00e1 aberta para futuras investiga\u00e7\u00f5es.\u201d<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Colabora\u00e7\u00e3o e Apoio<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>O estudo foi fruto da colabora\u00e7\u00e3o entre pesquisadores do Laborat\u00f3rio de Luz S\u00edncroton (LNLS) do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), da Universidade Federal de Lavras (UFLA) e do Instituto de F\u00edsica da Universidade de S\u00e3o Paulo (IFUSP). As amostras de clinocloro foram fornecidas pelo grupo da Dra. Ingrid Barcelos (CNPEM), enquanto a modelagem te\u00f3rica foi realizada pelos professores Raphael Longuinhos e Jenaina Ribeiro-Soares (UFLA). As medi\u00e7\u00f5es experimentais foram conduzidas pelo grupo de terahertz do IFUSP, liderado pelo Prof. Felix Hernandez.<\/p>\n\n\n\n<p>O trabalho recebeu apoio da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (FAPESP) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico (CNPq), garantindo o suporte necess\u00e1rio para a realiza\u00e7\u00e3o das an\u00e1lises te\u00f3ricas e experimentais. Com essa pesquisa, cientistas demonstram mais uma vez como a explora\u00e7\u00e3o de propriedades fundamentais da mat\u00e9ria pode levar a novas solu\u00e7\u00f5es tecnol\u00f3gicas e aplica\u00e7\u00f5es inovadoras.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Assista o v\u00eddeo sobre a pesquisa<\/h2>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe title=\"Destaque em F\u00edsica - Brasileiros descobrem que vibra\u00e7\u00f5es em mineral abundante controlam a ....\" width=\"900\" height=\"506\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/yPCfB_ommqk?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" class=\"lazyload\" data-load-mode=\"1\"><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>(Colaborou Roger Marzochi)<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>A intera\u00e7\u00e3o entre camadas em materiais de van der Waals (vdW) \u00e9 um campo de estudo fundamental para o desenvolvimento de novas tecnologias \u00f3pticas e eletr\u00f4nicas. 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