Receba de braços abertos uma inovação eletromagnética

Sim, este é um artigo sobre uma espécie de onda eletromagnética – mas não se preocupe, não vamos bombardeá-lo com conceitos de Física. É que nós estamos extremamente entusiasmados com esta nova e incrível tecnologia, desenvolvida pelos nossos cientistas no Japão, que gera e transmite ondas de terahertz através de um pequeno chip semicondutor. Por isso, deixe-nos sentir esse entusiasmo. Só um pouquinho.

Se nunca tiver pensado nisto, vamos começar pelo princípio. Uma onda eletromagnética transporta energia e, enquanto viaja pelo espaço, não precisa de nada físico (como ar ou água) para ajudar nesse transporte. No entanto, para complicar ligeiramente as coisas, há alguns tipos de ondas diferentes que fazem parte do mesmo espectro. Cada tipo tem propriedades diferentes, ou seja, estão destinadas a diferentes utilizações.

Por exemplo, numa extremidade do espectro temos as ondas de energia elevada que pode encontrar em equipamentos como máquinas de raio-X. Estas ondas podem passar pelo corpo a alta velocidade para criar uma imagem do que está no interior. Na extremidade oposta do espectro, temos ondas de baixa energia que pode encontrar em aparelhos como um televisor ou um rádio FM antigo, onde as ondas transmitem os programas. É importante saber que esta escala também inclui utilizações inofensivas e que as ondas diretamente transmitidas podem ter algum grau de risco para os humanos devido aos seus níveis de radiação.

Entre as ondas de infravermelhos (nos comandos à distância do televisor ou nos sensores de movimento) e as micro-ondas (o termo é autoexplicativo!) existem as ondas terahertz. E, embora possa parecer uma posição pouco simpática de ocupar, é, na verdade, o ponto ideal do espectro eletromagnético. Juntando as melhores qualidades de ambas, as ondas terahertz podem passar através de materiais (como as micro-ondas), mas são ainda capazes de transportar informações (como as onda de infravermelhos). E isto torna-as ideais para tarefas na área da imagiologia e comunicação que não envolvam o toque físico (como examinar artefactos inestimáveis ou efetuar uma transmissão sem fios 6G a alta velocidade). Mas aqui vem a parte interessante: se essas ondas forem direcionadas para uma pessoa ou objeto e se as ondas refletidas ou penetradas forem capturadas por uma câmara, poderão criar imagens.

E, uma vez que conseguem passar através ou ser absorvidas pelos materiais (sem qualquer risco para nós), têm potencial para todos os tipos de finalidades úteis e importantes. Pense nas inspeções de segurança em estádios e festivais ou no controlo de qualidade de tudo o que possa imaginar, desde automóveis a drogas. Porquê? Porque se as ondas de terahertz conseguem penetrar na roupa sem expor o corpo humano à radiação, então poderão ser usadas em segurança em scanners corporais. E, uma vez que diferentes tipos de materiais absorvem ou refletem as ondas de diferentes formas, também podem ser usadas para analisar e identificar materiais e objetos.

Naturalmente, no universo científico todo este material é bem conhecido. Mas o que também é geralmente aceite é o facto de as ondas terahertz serem complexas e precisarem de alguma ajuda extra para ter utilidade. Ou seja, são necessários dispositivos para as gerar, formas de amplificar as ondas e antenas para as direcionar e transmitir. O grande desafio para que o mundo possa beneficiar das ondas de terahertz é criar uma forma simples e poderosa de fazer tudo isso ao mesmo tempo.

Foi um pedido. Um grande pedido. Mas isso é algo que nossos cientistas de I&D adoram: é um desafio. Centraram as suas atenções num único componente, culminando num momento inovador. Falamos do Díodo de Túnel Ressonante (RTD) que, muito simplesmente, controla o fluxo de correntes elétricas. Era algo de promissor e permitia criar um pequeno chip semicondutor que funcionasse à temperatura ambiente, mas surgiram alguns problemas relacionados com a intensidade da potência que poderia produzir e a respetiva eficiência.

Naturalmente, nas nossas instalações de I&D desenvolvemos milhares de novas tecnologias e acabámos por chegar ao jackpot: um oscilador RTD (para gerar as ondas), uma antena terahertz (para controlar a direção) e peças semicondutoras (que contêm todos estes "ingredientes" para poder trabalhar em conjunto). Os nossos cientistas achavam que, se usassem muitas antenas em conjunto, poderiam obter mais potência e foi mesmo isso que aconteceu. Ao incluir 36 impressionantes e minúsculas antenas num chip semicondutor de 8 mm x 10 mm, foram capazes de chegar a esta incrível inovação: um chip minúsculo capaz de gerar fortes ondas terahertz. Demorou vinte anos, mas valeu a pena esperar.

Então, o que acontece a seguir? Imagine uma equipa de incríveis cientistas que trabalham para a empresa de imagiologia mais inovadora do mundo, trabalhando numa sala com um chip novo, minúsculo e maravilhosamente potente…

Não é preciso ser génio para descobrir que inventaram um protótipo de uma câmara de terahertz. Capta ondas de terahertz através de lentes e sensores e já demonstrou como a “imagiologia por terahertz” pode detetar objetos escondidos no interior da roupa das pessoas a uma distância de vários metros. Até usaram as ondas para detetar a diferença entre os tipos de líquidos (possivelmente revolucionário nos aeroportos, mas com grandes implicações se usadas na indústria). E o seu potencial para o universo 6G despertou, por si só, muito interesse.

Percebe agora porque estamos tão entusiasmados? Porque para os nossos génios de I&D, isto é apenas o início.

Se pretender aprofundar esta incrível tecnologia, aceda a Tecnologia Global da Canon, onde vai encontrar um explicador muito completo sobre a nossa nova fonte de terahertz de semicondutores.