Pesquisadores do Centro de Pesquisas Avançadas em Grafeno, Nanomateriais e Nanotecnologias da Universidade Presbiteriana Mackenzie (MackGraphe) e colaboradores da Universidade Nacional de Singapura (NUS), divulgaram na revista Advanced Materials o artigo "Resonantly Increased Optical Frequency Conversion in Atomically Thin Black Phosphorus", sobre pesquisa com o fósforo negro. O artigo, assinado por oito pesquisadores, foi publicado na terça-feira (18).

"Parente do grafeno, e igualmente promissor, o fósforo negro, que pode ser produzido a partir do fósforo vermelho (este, encontrado na natureza), é formado por camadas ultrafinas de fósforo e, recentemente, foi identificado como um dos novos semicondutores bidimensionais", diz nota divulgada hoje (25) pela Fundação de Amparo a Pesquisa de São Paulo (Fapesp), que implantou o MackGraphe na Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM).

Na pesquisa recém-publicada, os oito pesquisadores demonstraram que o fósforo negro também detém "ótimas propriedades ópticas não lineares", que se tornam mais eficientes quando o material é muito fino. De acordo com eles, propriedades ópticas não lineares são capazes de alterar características da luz, tais como a sua cor, ou frequência, o que poderá futuramente ser explorado para se controlar a luz propagada em um chip fotônico.

No estudo, a luz infravermelha de um laser foi convertida em luz verde por cristais nanométricos de fósforo negro de forma significativamente mais eficiente do que no grafeno ou na superfície do silício. O estudo também mostra que, aumentando a intensidade do laser, ele é capaz de corroer um cristal espesso de fósforo negro até que se torne atomicamente fino e, portanto, seja capaz de converter eficientemente a cor da luz.

Segundo Christiano de Mattos, um dos pesquisadores do MackGraphe e um dos responsáveis pelo estudo, a pesquisa publicada deverá fomentar novos desenvolvimentos tecnologicamente importantes. "O fósforo negro é, realmente, um material promissor para aplicações ópticas e fotônicas", afirma.

O estudo foi desenvolvido a colaboração da Fapesp no âmbito de projeto Grafeno: fotônica e opto-eletrônica; colaboração UPM-NUS, na modalidade São Paulo Excellence Chair (SPEC), e do Projeto Temático Efeitos plasmônicos e não-lineares em grafeno acoplado a guias de onda ópticos. Os outros sete pesquisadores que assinam o artigo são: Manuel Rodrigues; Yi Wei Ho; Hélder Peixoto; Rafael de Oliveira; Hsin-Yu Wu; Antônio Castro Neto e José Viana-Gomes. As informações são da Fapesp.