Juejun Hu abre as fronteiras da optoeletra´nica para imagens biológicas, comunicaçaµes e eletra´nicos de consumo.

O professor do MIT, Juejun Hu, éespecialista em dispositivos a³pticos e fota´nicos, cujas aplicações incluem melhorar as comunicações de alta velocidade, observar o comportamento das moléculas e desenvolver inovações em eletra´nicos de consumo.  Imagem: Denis Paiste
Crescendo em uma pequena cidade na provancia de Fujian, no sul da China, Juejun Hu foi exposto a engenharia desde tenra idade. Seu pai, formado como engenheiro meca¢nico, passou sua carreira trabalhando primeiro nesse campo, depois em engenharia elanãtrica e depois em engenharia civil.
“Ele me deu uma exposição precoce no campo. Ele me trouxe livros e me contou histórias de cientistas e atividades cientaficas interessantes â€, lembra Hu. Então, quando chegou a hora de ir para a faculdade - na China, os estudantes precisam escolher seu curso superior antes de se matricular - ele escolheu a ciência dos materiais, imaginando que esse campo ultrapassava seus interesses em ciência e engenharia. Ele estudou na Universidade Tsinghua em Pequim.
"Fiquei fascinado com a luz", diz ele, lembrando como começou a trabalhar nesse campo. "Isso tem um impacto tão direto em nossas vidas."
Ele nunca se arrependeu dessa decisão. "De fato, éo caminho a percorrer", diz ele. "Foi uma escolha acidental." Ele continuou seu doutorado em ciência dos materiais no MIT e passou quatro anos e meio como professor assistente na Universidade de Delaware antes de ingressar na faculdade do MIT. No ano passado, Hu conquistou o cargo de professor associado no Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais do MIT.
Em seu trabalho no Instituto, ele se concentrou em dispositivos a³pticos e fota´nicos, cujas aplicações incluem melhorar as comunicações de alta velocidade, observar o comportamento das molanãculas, projetar melhores sistemas de imagens médicas e desenvolver inovações em eletra´nicos de consumo, como telas e sensores.
"Fiquei fascinado com a luz", diz ele, lembrando como começou a trabalhar nesse campo. "Isso tem um impacto tão direto em nossas vidas."
Agora, Hu estãodesenvolvendo dispositivos para transmitir informações a taxas muito altas, para data centers ou computadores de alto desempenho. Isso inclui o trabalho em dispositivos chamados diodos a³pticos ou isoladores a³pticos, que permitem que a luz passe apenas em uma direção, e sistemas para acoplar sinais de luz dentro e fora de chips fota´nicos.
Ultimamente, Hu tem se concentrado na aplicação de manãtodos de aprendizado de ma¡quina para melhorar o desempenho de sistemas a³pticos. Por exemplo, ele desenvolveu um algoritmo que melhora a sensibilidade de um espectra´metro, um dispositivo para analisar a composição química de materiais com base em como eles emitem ou absorvem diferentes frequências de luz. A nova abordagem tornou possível reduzir um dispositivo que normalmente requer equipamentos volumosos e caros atéa escala de um chip de computador, melhorando sua capacidade de superar ruados aleata³rios e fornecer um sinal limpo.
O espectra´metro miniaturizado permite analisar a composição química das moléculas individuais com algo “pequeno e robusto, para substituir dispositivos grandes, delicados e carosâ€, diz ele.
Atualmente, grande parte de seu trabalho envolve o uso de metamateriais, que não ocorrem na natureza e são sintetizados geralmente como uma sanãrie de camadas ultrafinas, tão finas que elas interagem com os comprimentos de onda da luz de maneiras novas. Isso pode levar a componentes para geração de imagens biomédicas, vigila¢ncia de segurança e sensores em eletra´nicos de consumo, diz Hu. Outro projeto em que ele estãotrabalhando envolveu o desenvolvimento de um tipo de lente de zoom a³ptico baseada em metamateriais, que não usa partes ma³veis.
Hu também estãobuscando maneiras de tornar sistemas fota´nicos e fotovoltaicos flexaveis e ela¡sticos, em vez de ragidos, e torna¡-los mais leves e compactos. Isso poderia permitir instalações em locais que de outra forma não seriam práticos. "Estou sempre procurando novos projetos para iniciar um novo paradigma na a³ptica, [para produzir] algo que seja menor, mais rápido, melhor e com menor custo", diz ele.
Hu diz que o foco de sua pesquisa atualmente éprincipalmente de materiais amorfos - cujos a¡tomos são arranjados aleatoriamente em oposição a s trelia§as ordenadas das estruturas cristalinas - porque os materiais cristalinos foram muito bem estudados e compreendidos. Quando se trata de materiais amorfos, "nosso conhecimento éamorfo", diz ele. "Ha¡ muitas novas descobertas no campo."
A esposa de Hu, Di Chen, que ele conheceu quando ambos estavam na China, trabalha no setor financeiro. Eles tem filhas gaªmeas, Selena e Eos, de 1 ano de idade, e um filho Helius, de 3 anos. Qualquer que seja o tempo livre que ele tenha, diz Hu, ele gosta de passar as coisas com seus filhos.
Lembrando por que ele foi atraado pelo MIT, ele diz: "Eu gosto dessa cultura de engenharia muito forte". Ele gosta especialmente do forte sistema de suporte do MIT para trazer novos avanços para fora do laboratório e para a aplicação no mundo real. "Isso éo que eu acho realmente útil." Quando novas ideias saem do laboratório, "eu gosto de vê-las encontrar utilidade real", acrescenta ele.