• José Manuel Caridad, do Departamento de Física Aplicada e Nanotecnologia GIR (USAL-Nanolab), liderará o projeto ‘CHIROTRONICS’ para o design de dispositivos ópticos e eletrônicos elementares baseados em ‘tecnologia quiral’ pelos próximos 5 anos

Assim como nossas mãos, alguns materiais ou estruturas podem existir em duas formas distintas, imagens espelhadas uma da outra que não podem ser sobrepostas. Conhecidos como materiais quirais, são sistemas intrigantes que desempenham um papel crítico em muitas disciplinas científicas, como biologia, química e física. Por exemplo, biomoléculas essenciais para a vida, como alguns aminoácidos e açúcares, ou a própria molécula de DNA, são sistemas quirais com propriedades únicas.

Neste contexto, o Universidade de Salamanca obteve financiamento de € 1.799.250 no ‘ERC Starting Grants 2021 Call’ do Conselho Europeu de Pesquisa para o estudo das propriedades elétricas e ópticas de novos sistemas quânticos quirais. O projeto ‘QUITRÔNICA‘ busca avançar no conhecimento e controle das respostas quirais em nanomateriais emergentes, bem como avaliar seu potencial tecnológico.

A iniciativa terá a duração de 5 anos e será dirigida por José Manuel Caridad, cientista do Grupo de Investigação Reconhecida em Nanotecnologia (USAL-Nanolab), informou esta terça-feira na conferência de imprensa realizada na Reitoria para a apresentação do projeto pelo vice-presidente -reitor de Pesquisa e Transferência, José Miguel Mateos Roco, e o próprio pesquisador responsável pelo projeto.

‘CHIROTRONICS’ visa, por um lado, observar os sinais enantiosseletivos exóticos que se espera que ocorram em materiais quânticos quirais atomicamente espessos, bem como demonstrar sua controlabilidade. Por outro lado, o conhecimento gerado será utilizado para projetar uma série de dispositivos ópticos e eletrônicos elementares e ultracompactos com base nessas respostas únicas e inovadoras. Em última análise, a conquista de todos esses marcos demonstrará a viabilidade das chamadas ‘tecnologias quirais’ (dispositivos cuja operação é baseada em respostas quirais) e, assim, abrirá caminho para seu eventual desenvolvimento e posterior adoção.

O projeto permitirá a criação de um novo laboratório, líder na medição de propriedades eletrodinâmicas de nanomateriais e sistemas quânticos em várias frequências (visível, infravermelho), temperaturas muito baixas (de -273,1º Celsius à temperatura ambiente) e na presença de um campo magnético. orientado externamente em qualquer direção espacial.

‘CHIROTRONICS’ também permitirá colaborar e criar sinergias com reconhecidos grupos de pesquisa internacionais nas áreas de eletrodinâmica de nanomateriais e sistemas correlatos. Assim, para o desenvolvimento do projeto, a contratação de três doutorandos e um pós-doutorando e colaboração com o Trinity College Dublin (Irlanda) e o Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (Portugal).

Quiralidade, revolucionando a engenharia moderna

A quiralidade tem um potencial excepcional para a engenharia moderna, pois os sistemas quirais têm a capacidade de modular e direcionar sinais ópticos e elétricos de maneira não convencional (enantiosseletiva), respostas extraordinárias que podem ser usadas para o projeto de novos dispositivos para biossensores, comunicações ópticas, eletrônicos de consumo ou mesmo para tecnologias quânticas.

No entanto, os materiais quirais estudados até agora são incapazes de fornecer sinais enantiosseletivos fortes, robustos e facilmente controláveis, requisitos necessários para qualquer sistema e/ou sinal quiral pode ser usado em engenharia.

O recente aparecimento de materiais quirais com alguns átomos de espessura revolucionou o campo da quiralidade, pois uma grande variedade de fenômenos quirais exóticos e intensos são esperados nesses novos sistemas quânticos. Além disso, espera-se que esses efeitos possam ser facilmente controlados por meio de estímulos externos e, portanto, sejam adequados para uso em aplicações industriais.

No entanto, tais respostas ainda não foram detectadas pelos pesquisadores e sua possível existência também traz consigo novos enigmas científicos que devem ser estudados detalhadamente.

Chamada para Subsídios Iniciais do ERC

O concurso ‘ERC Starting Grants’ do Conselho Europeu visa ajudar jovens cientistas e académicos a constituir as suas próprias equipas de investigação e a realizar estudos pioneiros em qualquer área do conhecimento.

As bolsas têm um financiamento convencional até 1,5 M€ (podendo excecionalmente chegar aos 2 M€) por um período máximo de 5 anos e representam uma oportunidade real para jovens investigadores com carreiras marcantes e ideias originais trabalharem de forma independente. desenvolvendo suas próprias linhas de pesquisa de forma independente.