Investigaciones emblemáticas de grafeno del CNR-Istituto Nanoscienze, Italia y la Universidad de Cambridge, El Reino Unido ha demostrado que es posible crear un absorbente saturable de terahercios utilizando grafeno producido por exfoliación en fase líquida y depositado mediante recubrimiento de transferencia e impresión por chorro de tinta. El papel, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , informa un absorbente saturable de terahercios con una modulación de absorción de un orden de magnitud mayor que otros dispositivos producidos hasta la fecha.

Un absorbente saturable de terahercios disminuye su absorción de luz en el rango de terahercios (infrarrojo lejano) al aumentar la intensidad de la luz y tiene un gran potencial para el desarrollo de láseres de terahercios. con aplicaciones en espectroscopia e imagen. Estos de alta modulación, Los láseres de modo bloqueado abren muchas perspectivas en aplicaciones donde la excitación de escalas de tiempo corto de transiciones específicas es importante, como la espectroscopia resuelta en el tiempo de gases y moléculas, información cuántica o comunicación ultrarrápida.

"Comenzamos a trabajar en absorbentes de terahercios saturables para resolver el problema de producir un láser de terahercios bloqueado en modo miniaturizado con componentes integrados delgados y flexibles que también tenían una buena modulación, ", dijo Miriam Vitiello, investigadora insignia de grafeno del CNR-Istituto Nanoscienze en Italia.

El grafeno es un absorbente saturable prometedor, ya que tiene operaciones intrínsecas de banda ancha y un tiempo de recuperación ultrarrápido junto con una facilidad de fabricación e integración. como se demostró por primera vez en láseres infrarrojos ultrarrápidos por el socio insignia de la Universidad de Cambridge. En el rango de terahercios, el presente trabajo explota el grafeno producido por exfoliación en fase líquida, un método ideal para la producción en masa, para preparar tintas, Se deposita fácilmente mediante revestimiento de transferencia o impresión por inyección de tinta.

"Para nosotros era importante utilizar un tipo de grafeno que pudiera integrarse en el sistema láser con flexibilidad y control", dijo Vitiello.

El uso de láseres de modo bloqueado para producir pulsos ultrarrápidos en el rango de terahercios puede tener usos interesantes y emocionantes. "Estos dispositivos podrían tener aplicaciones en el diagnóstico médico cuando la topografía del tiempo de vuelo es importante:se puede ver un tumor dentro de un tejido, "dijo Vitiello.

Frank Koppens, del Instituto de Ciencias Fotónicas de España, es el líder del paquete de trabajo de fotónica y optoelectrónica de Graphene Flagship, que se centra en el desarrollo de tecnologías basadas en grafeno para la obtención de imágenes y la detección, transferencia de datos y otras aplicaciones fotónicas. "Este es un nuevo descubrimiento con un impacto inmediato en las aplicaciones. Claramente, este es un caso en el que el grafeno supera a los materiales existentes en términos de eficiencia, escalabilidad compacidad y rapidez, " él dijo.

Andrea C. Ferrari, Oficial de ciencia y tecnología de Graphene Flagship, y el presidente de su panel de administración agregó:"Es un hito importante haber demostrado que las tintas de grafeno fáciles de producir e imprimibles también pueden servir para habilitar láseres ultrarrápidos en el rango de terahercios. Desde el inicio del buque insignia, Se han fabricado una variedad de láseres que cubren el rango espectral visible a IR, pero ahora el importante rango de THz, con aplicaciones en seguridad y diagnóstico médico, finalmente se hace accesible mediante el grafeno, comenzando otro campo de aplicación posible ".