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 A pesquisa em óptica difrativa usa técnicas que modificam um feixe de luz para criar uma nova fonte luminosa. Com isso é possível desenvolver tecnologias para fabricar novos microcircuitos optoeletrônicos, como fotodetectores de câmaras fotográficas digitais, além de confeccionar hologramas impressos em cartões de crédito, por exemplo, ou ainda criar imagens artísticas e publicitárias. O trabalho intitulado Elemento Óptico Difrativo com Modulação de Amplitude Complexa foi coordenado pelo professor Luiz Gonçalves Neto, docente das duas escolas. Os dois grupos estudam os Elementos Ópticos Difrativos (EODs), que são superfícies ópticas com microrrelevos capazes de modificar as propriedades de um feixe de luz por meio do atraso de sua propagação no espaço. O controle da luz, nesse caso, é realizado pelos microrrelevos gravados na superfície do EOD que funcionam como obstáculos para o feixe luminoso. Essa é a principal diferença entre elas e as lentes comuns que têm superfícies lisas produzidas por abrasão ou polimento. O reconhecimento internacional nessa área foi para um trabalho em conjunto de dois grupos de pesquisadores, um da Escola de Engenharia Elétrica de São Carlos (EESC) e outro da Escola Politécnica, ambos da Universidade de São Paulo (USP). Eles ganharam, em junho, o primeiro lugar na categoria Divisão Artística da versão 2000 do Diffractive Beauty Contest (Concurso de Beleza Difrativa), realizado em Quebec, no Canadá, e promovido pela Optical Society of America (OSA).  O dispositivo mostrado no Canadá proporcionou as melhores imagens geradas até aquele evento com essa tecnologia. A inovadora técnica desenvolvida e reconhecida no concurso da OSA foi materializada na projeção de duas imagens, uma borboleta e uma cabeça de águia, com a utilização de um feixe de luz laser. Elas chamaram a atenção do público especializado presente na mostra, provocando até a formação de uma fila para a observação das imagens. Depois desse sucesso no Canadá, Gonçalves começou a preparar um pedido de patente para os novos EODs e a publicação dos resultados nas revistas Optics Photonics News e Applied Optics, editadas pela Optical Society of America. O desenvolvimento de todo esse processo conta com recursos da FAPESP para o projeto Implementação de Miroelementos Ópticos Difrativos, que se desenvolve no âmbito do Programa Jovens Pesquisadores, com o aporte financeiro de R$ 32 mil. "Elementos Ópticos Difrativos são conhecidos há pelo menos 25 anos. A novidade que descobrimos foi a formulação de um jeito novo de aplicar alumínio nas placas dos EODs. Essa inovação provocou uma grande diferença com as tecnologias existentes até aqui. Conseguimos uma forma de controlar não apenas a modulação da fase de uma frente de luz, mas também, de forma simultânea, a modulação de sua amplitude (modulação da intensidade luminosa)", informa Gonçalves.  Esse dispositivo parece uma bolacha redonda de vidro. Mas são muito mais do que aparentam conter. São lâminas redondas de dióxido de silício, com espessura de 1 milímetro, sobre as quais são gravadas informações em medidas extremamente reduzidas, que obedecem a especificações determinadas em mícrons, proporcionais ao comprimento de onda utilizado. Por ser necessário introduzir apenas um atraso de fase em cada região da frente de luz incidente, os Elementos Ópticos Difrativos são mais finos e leves do que todo material com característica refrativa, como as lentes comuns que utilizamos nos óculos e nos aparelhos fotográficos. Essas características tornam o processo de produção de uma bolacha dessas em algo muito parecido com o que ocorre na fabricação de circuitos eletrônicos digitais, que são sempre processados em minúsculas estruturas, como os diversos tipos de chips fartamente utilizados, por exemplo, nos computadores. As técnicas de gravação das microinformações sobre os revelos existentes num EOD são basicamente as mesmas usadas na montagem daqueles circuitos, ou seja, litografia óptica, corrosão por plasma e litografia por feixe de elétrons. Um grupo de pesquisadores formado por professores e alunos de pós-graduação do Departamento de Engenharia Elétrica da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) e do Laboratório de Sistemas Integrados (LSI) da Escola Politécnica (Poli), ambas da USP, acaba de ser premiado pela segunda vez consecutiva no Diffractive Optics Beauty Contest, congresso promovido a cada dois anos pela Optical Society of America (OSA) dos EUA. O objetivo do encontro, realizado em Tucson, é estimular o desenvolvimento tecnológico da óptica difrativa, desafiando a comunidade de pesquisadores da área a criar e apresentar projetos técnicos e, ao mesmo tempo, artísticos, de alto nível. A equipe ganhou o projeto técnico graças ao desenvolvimento de uma inovadora rede de difração capaz de distribuir feixes de luz em um ângulo de 360 graus. "No último encontro, há dois anos, ganhamos um prêmio na categoria artística, por termos conseguido desenvolver um complexo e bonito desenho utilizando feixes de luz guiados por elementos difrativos", conta o engenheiro Luiz Gonçalves Neto, professor da EESC e um dos integrantes do grupo. Ambos os trabalhos premiados fazem parte do Projeto "Jovem Pesquisador", que contou com um financiamento da ordem de US$ 60 mil, fornecido pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), de mais R$ 120 mil da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), órgão ligado ao Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), além do apoio da Comissão de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Criado em dezembro de 1997 e concluído no final do ano passado, o "Jovem Pesquisador", que já permitiu a defesa de um mestrado e um doutorado, surgiu com o objetivo de fomentar a criação de micro-elementos ópticos difrativos, base para a manipulação ou direcionamento dos feixes de luz de acordo com a aplicação que será dada. "Nossa principal meta era mostrar que temos capacidade tecnológica para atuar na área de óptica difrativa, contribuindo com a formação de mais massa crítica, fundamental para a ampliação das atividades do setor produtivo", explica Gonçalves Neto. "No total, participaram do projeto três professores, três alunos de doutorado e dois de mestrado, além de dois colaboradores ligados ao Centro de Pesquisa Renato Archer, o CenPRA, centro de pesquisa do MCT situado em Campinas que detém a tecnologia necessária para a produção das máscaras ou moldes necessários para a obtenção de micro-elementos ópticos." De acordo com Gonçalves Neto, o trabalho premiado foi obtido a partir da utilização de processos destinados à fabricação de circuitos digitais integrados. Com essa técnica, novos elementos ópticos são obtidos por intermédio de relevos gravados na superfície de um material óptico transparente ou reflexivo, o qual pode ser composto por polímeros, vidro ou óxido de silício. "Esses elementos operam de acordo com os princípios da difração, onde cada ponto da luz atravessa ou reflete neles, agindo como uma nova fonte de onda esférica, cuja interferência construtiva ou destrutiva nos dá uma nova frente ou faixo de luz", explica. "Os micro-elementos fabricados com essa técnica podem ser empregados para aplicações em telecomunicações, na obtenção de demultiplexadores ópticos e redes de Bragg em fibras ópticas", informa. "Os demultiplexadores são estruturas colocadas dentro de fibras ópticas que emitem ondas de luz infra-vermelha de comprimentos diferentes, usadas em sistemas de comunicação, enquanto as redes de Bragg regulam o comprimento dessas ondas, sendo fundamentais para o funcionamento desses conjuntos." Outras aplicações ficam por conta de filtros holográficos utilizados no reconhecimento de objetos e alvos, conexões ópticas em micro-circuitos, acoplamento de alta eficiência entre laser e fibras ópticas, discos holográficos para a armazenagem paralela de informações, padrões ópticos para aplicações industriais e hologramas para a autenticação de notas e cartões de crédito. Segundo Ronaldo Domingues Mansano, professor do LSI, no caso de notas e cartões, ambos passariam a contar com um elemento óptico formado por pontos que, ao ser submetido a determinada intensidade de luz e distância, permite a reconstrução de uma imagem contida nele e transformada em pontos por um programa de computador, possibilitando a identificação de eventuais falsificações. "Muitas empresas e países andaram se interessando pelo projeto, mas falta resolvermos alguns detalhes", diz. "Outras instituições ficam com medo de investir porque acham caro, pois o custo para desenvolver um micro-elemento gira em torno de quinze mil dólares, não ppercebendo que se a utilização dessa tecnologia for difundida, a tendência será o seu constante barateamento." O LSI conta com uma "Sala Limpa para Microfabricação", onde os micro-elementos ópticos, feitos a partir das máscaras, são produzidos. "Para produzirmos os elementos utilizamos uma técnica exclusiva, baseada na utilização de plasma, um gás ionizado que, ao corroer o carbono, transfere para esse material a imagem do polímero da máscara", explica Mansano. "Fomos os primeiros a usar o carbono dessa forma, o que nos permitiu registrar duas patentes no Brasil e mais duas nos Estados Unidos como forma de garantirmos a proteção autoral dessa nova tecnologia, o que pode trazer benefícios para a Universidade." Para Gonçalves Neto, o projeto se insere no contexto da Universidade, voltada para a produção de pesquisa básica e aplicada que pode ser revertida e usada pela sociedade, entre outras coisas. "Nosso maior desafio é o de sempre estar antecipando o futuro por meio de soluções tecnológicas que ajudem a melhorar o cotidiano de todos." Fonte: http://www.fapesp.br/tecnolog55.htm http://www.uol.com.br/cienciahoje/chdia/n190.htm http://www.sel.eesc.sc.usp.br/tele/docentes/luiz/cv_res_luiz.htm acesso em dezembro de 2001 http://www.usp.br/agen/bols/2002/rede1005.htm acesso em março de 2005 envie seus comentários para otimistarj@gmail.com. |