A forma matemática que resolveu um antigo problema de Einstein revelou novos fenômenos físicos. Pesquisadores encontraram que essas estruturas podem fazer com que a luz forme padrões chiral inusitados, indicando novas formas de explorar como a geometria pode influenciar o comportamento óptico.

O que é a forma que resolveu o problema de Einstein? O problema de Einstein questiona se uma única forma geométrica, conhecida como 'monotile', pode cobrir uma superfície inteira sem criar um padrão repetitivo. Estruturas familiares como xadrez e melâme repetem de maneira regular. Em contraste, um monotile aperiódico pode preencher uma superfície sem cair em um padrão repetitivo.

No ano de 2023, os pesquisadores descobriram o primeiro monotile, chamado 'chapéu de Smith'. Essa descoberta chamou atenção global porque resolveu um problema matemático há muito desejado.

Como transformar uma forma matemática em uma estrutura ótica? Os pesquisadores criaram versões nanosscale do padrão na superfície de filmes de nitrito de silício usando microscopia de feixe de elétrons. Quando a luz laser foi direcionada para essas estruturas, as difrações formaram padrões pinwheel únicos, revelando a natureza chiral da estrutura aperiódica.

Os resultados mostram que o comportamento óptico da luz depende tanto da direção quanto da polarização da luz incidente. Além disso, a mudança na estrutura reflete-se diretamente no comportamento óptico da luz, indicando uma nova forma de comportamento óptico controlado pela simetria.