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Um problema de física com mais de 100 anos foi resolvido – Entenda!

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Pesquisadores desafiam uma lei fundamental e descobrem que mais energia eletromagnética pode ser armazenada em sistemas de ondas do que se pensava anteriormente.

A descoberta tem implicações nas telecomunicações. Trabalhando em torno da lei fundamental, eles conceberam sistemas ressonantes e orientados de ondas capazes de armazenar energia durante um período prolongado, mantendo uma ampla largura de banda.

O truque foi criar sistemas de ressonância assimétrica ou de guia de onda usando campos magnéticos. O estudo, que acaba de ser publicado na Science, foi liderado por Kosmas Tsakmakidis, da Universidade de Ottawa.

Essa descoberta pode ter um grande impacto em muitos campos da engenharia e da física. O número de aplicações em potencial é enorme, como nas telecomunicações, sistemas de detecção óptica e colheita de energia de banda larga, representando apenas alguns exemplos.

Ressonantes e sistemas de guia de ondas estão presentes na grande maioria dos sistemas ópticos e eletrônicos. O papel deles é armazenar temporariamente a energia sob a forma de ondas eletromagnéticas e depois liberá-las.

Durante mais de 100 anos, esses sistemas foram retidos por uma limitação que foi considerada fundamental: o tempo que uma onda poderia ser armazenada era inversamente proporcional à sua largura de banda.

Esta lei foi formulada pela primeira vez por K. S. Johnson em 1914, na Western Electric Company (o precursor dos Bell Telephone Laboratories).

Até agora, esse conceito nunca havia sido desafiado. Físicos e engenheiros sempre construíram sistemas ressonantes – como aqueles para produzir lasers, circuitos eletrônicos e diagnósticos médicos – com essa restrição em mente.

Mas essa limitação é agora uma coisa do passado. Os pesquisadores desenvolveram um sistema híbrido de ressonância/guia de onda feito de um material magnetico-óptico que, quando um campo magnético é aplicado, é capaz de parar a onda e armazená-la por um período prolongado, acumulando assim grandes quantidades de energia.

Então, quando o campo magnético é desligado, o pulso preso é liberado.

Fonte: Phys.org

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