Pesquisadores da Faculdade de Física da Universidade de Varsóvia, em parceria com cientistas da Universidade de Tecnologia de Łódź, da Universidade de Tecnologia de Varsóvia e da Academia Polonesa de Ciências, conseguiram confinar luz infravermelha em uma camada de apenas 40 nanômetros de espessura. Essa estrutura, mais de mil vezes mais fina que um fio de cabelo humano, marca um passo importante para o avanço da tecnologia fotônica, com potencial para criar dispositivos menores e mais eficientes.
O estudo detalhando a descoberta foi publicado na revista ACS Nano no dia 5 de abril de 2026.
A inovação foi alcançada com o uso de uma grade subcomprimento de onda fabricada a partir de disseleneto de molibdênio, conhecido pela fórmula química MoSe₂. Esse material apresenta um índice de refração elevado, capaz de desacelerar a luz até 4,5 vezes mais do que o silício, um dos materiais mais comuns na indústria. Essa propriedade permite que a luz seja aprisionada e intensificada em escalas extremamente reduzidas, possibilitando a conversão de luz infravermelha em luz azul visível por meio de um processo chamado geração de terceiro harmônico.
Conforme destacou o Science Daily em sua cobertura, essa técnica pode transformar a forma como circuitos fotônicos são projetados, reduzindo drasticamente seu tamanho.
O disseleneto de molibdênio, ou MoSe₂, é um semicondutor que se diferencia de outros materiais como o grafeno por suas características ópticas não lineares. Essa particularidade facilita a manipulação da luz em nanoescala, abrindo portas para aplicações em tecnologias de comunicação e computação. A capacidade de converter comprimentos de onda de forma eficiente, transformando infravermelho em visível, demonstra o potencial do material para integrar sistemas fotônicos avançados, que demandam alta densidade e velocidade de processamento.
Um dos desafios superados pelos pesquisadores foi a produção do MoSe₂ em larga escala. Utilizando a técnica de epitaxia de feixe molecular, a equipe conseguiu fabricar filmes uniformes do material em áreas de vários centímetros quadrados, mantendo a espessura mínima de 40 nanômetros. Diferentemente de métodos anteriores, como a esfoliação, que limitavam a produção a áreas muito pequenas, essa abordagem torna viável a aplicação do material em dispositivos comerciais.
A uniformidade e a precisão alcançadas na fabricação são essenciais para a integração em circuitos fotônicos, que exigem consistência em larga escala. O financiamento do projeto veio de diversas fontes, incluindo o Centro Nacional de Ciências da Polônia, a União Europeia, a Fundação para a Ciência Polonesa e a própria Universidade de Varsóvia. Essa colaboração internacional reflete a relevância da pesquisa, que não apenas expande os limites da manipulação da luz em nanoescala, mas também estabelece bases para inovações tecnológicas em setores como telecomunicações e eletrônica. A expectativa é que, com o refinamento dessa tecnologia, novos dispositivos possam surgir, impactando diretamente a forma como processamos e transmitimos informações.