Físicos produzem pela primeira vez “luz líquida” à temperatura ambiente

Pela primeira vez, em junho de 2017, uma equipa de físicos conseguiu alcançar a “luz líquida” à temperatura ambiente, tornando esta estranha forma de matéria mais acessível do que nunca.

Esta matéria é ao mesmo tempo um super-fluído, que possui zero atrito e viscosidade, e uma espécie de Condensado de Bose-Einstein – muitas vezes descrito como o quinto estado da matéria -, que permite que a luz flua em torno de objetos e cantos.

O comportamento regular da luz funciona como uma onda e, por vezes, como uma partícula, sempre numa viagem em linha reta. É por este motivo que os nossos olhos não conseguem ver à volta dos cantos ou objetos. No entanto, e sob condições extremas, a luz também pode agir como um líquido, fluindo em tornos dos objetos.

Os Condensados de Bose-Einstein despertam o interesse dos físicos porque, neste estado, as regras mudam da física clássica para a física quântica, e a matéria começa a assumir propriedades semelhantes à das ondas.

Os Condensados são formados em temperaturas muito próximas do zero absoluto e existem apenas durante frações de segundos. No entanto, neste estudo, os cientistas relatam a produção de um Condensado de Bose-Einstein à temperatura ambiente, usando uma mistura Frankenstein de luz e matéria.

“A observação extraordinária no nosso trabalho é que nós demonstramos que a super-fluidez também pode ocorrer em temperatura ambiente, sob condições ambientais, utilizando partículas de luz chamadas polaritões“, disse o pesquisador Daniele Sanvitto, do Instituto de Nanotecnologia de Itália.

A pesquisa, publicada na revista Nature em julho de 2017, envolveu a criação de polaritões, utilizando de equipamentos de alta tecnologia e engenharia em nanoescala.

Os cientistas imprensaram uma camada de 130 nanómetros de espessura de moléculas orgânicas entre dois espelhos ultra-reflexivos e aplicaram um pulso de laser de 35 femtosegundos – 1 femtosegundo corresponde a um quadrilionésimo de segundo.

“Desta forma, podemos combinar as propriedades dos fotões – como a massa efetiva da luz e a rápida velocidade – com interações fortes devido aos eletrões que existem dentro das moléculas”, disse Stéphane Kéna-Cohen, da Escola Politécnica de Montreal, no Canadá, que participou na investigação.

O “super-líquido” resultante tinha algumas propriedades estranhas. Em condições normais, quando o fluído flui, cria ondulações e remoinhos – mas isto não é o que acontece no caso de um super-fluído.

Como retratado na imagem abaixo, o fluxo de politarons é perturbado como as ondas em situações regulares. No entanto, não assume o mesmo comportamento quando encontra um super-fluído.

(dr) Polytechnique Montreal

Comportamento do fluxo de polaritons quando encontra um obstáculo que não é um super-fluído (imagem superior) e super-fluído (imagem inferior)

“No super-fluído, a turbulência sentida é suprimida em torno dos obstáculos, fazendo com que o fluxo continue inalterado”, explicou Kéna-Cohen.

O estudo mostra que “super-fluído” criado não se comporta como um fluído comum. A luz passou a comportar-se como um líquido, posicionando-se em torno do obstáculo.

Os pesquisadores disseram ainda que estes resultados abrem caminho não só para novos estudos de hidrodinâmica quântica, mas também para aparelhos de polarização da temperatura ambiente para tecnologias avançadas no futuro, como a produção de materiais super-condutores para dispositivos como LEDs, painéis solares e lasers.

“O facto deste efeito ter sido observado em condições ambientais pode desencadear uma enorme variedade de trabalhos futuros”, disseram os cientistas.

“Não só para estudar fenómenos fundamentais relacionados com os Condensados de Bose-Einstein, mas também para conceber e projetar futuros dispositivos baseados em super-fluídos fotónicos, onde as perdas são completamente suprimidas e os novos e inesperados fenómenos podem ser explorados”, explicou.

PARTILHAR

5 COMENTÁRIOS

  1. polaritons vs. politarons
    femtossegundo vs. femtosegundo
    Mas a melhor é mesmo a “camada de 130 manómetros”
    Malta do ZAP, o revisor de textos foi de férias?

Responder a ZAP Cancelar resposta

A maior parte dos produtos de maquilhagem está contaminada com superbactérias perigosas

Nove em cada 10 produtos cosméticos atualmente em uso estão contaminados com superbactérias potencialmente prejudiciais, incluindo E. coli e Staphylococci. Beauty blender, rímel e brilho labial são os produtos que contêm os mais altos níveis …

NASA gravou acidentalmente a explosão de um cometa a aproximar-se do Sol

Astrónomos usaram dados do telescópio espacial TESS para estudar a explosão de um cometa durante a sua aproximação ao Sol. A investigação resultou num artigo publicado em novembro na revista científica Astrophysical Journal Letters. Foi a …

Objeto de Hoag é uma galáxia dentro de uma galáxia (que está dentro de outra galáxia)

Se observar atentamente a Constelação da Serpente poderá ver uma galáxia dentro de uma galáxia que, por sua vez, está dentro de outra galáxia. Este grande mistério do Universo é conhecido como Objeto de Hoag. Descoberto …

Parker Solar Probe lança nova luz sobre o Sol

Em agosto de 2018, a Parker Solar Probe da NASA foi lançada para o espaço, tornando-se pouco tempo depois a sonda mais próxima do Sol. Com instrumentos científicos de ponta para medir o ambiente em …

Encontrado no mar das Malvinas navio alemão da I Guerra Mundial 105 anos depois de naufragar

O naufrágio de um cruzador alemão da I Guerra Mundial foi identificado nas Ilhas Malvinas, onde foi afundado pela Marinha britânica há 105 anos. O SMS Scharnhorst foi o principal ativo da esquadra alemã na Ásia …

Boavista 1-4 Benfica | Águia goleia no xadrez do Bessa

O Benfica deu o pontapé de saída da 13ª jornada com uma vitória competente na visita ao Boavista, por 4-1. Num jogo potencialmente perigoso para as aspirações “encarnadas”, frente a um adversário com somente uma derrota …

Cientistas desenvolvem técnica para determinar o humor através da caligrafia

Uma equipa de cientistas estudou a biomecânica dos movimentos das mãos a escrever e a desenhar, e desenvolveu um método para avaliar as propriedades individuais da velocidade de escrita e da pressão do lápis no …

Quase seis mil denúncias de agressões sexuais em viagens da Uber nos EUA

A plataforma de transporte de passageiros Uber divulgou na quinta-feira um relatório, revelando quase seis mil denúncias de agressões sexuais a utilizadores, motoristas e terceiros nos Estados Unidos (EUA), em 2017 e 2018. No relatório de …

Polícia de Los Angeles vai usar dispositivo "ao estilo Batman" para prender suspeitos

A polícia de Los Angeles, nos Estados Unidos, vai adotar, no início do próximo ano, um novo dispositivo, conhecido como BolaWrap 100, que dispara um cinto de fibra sintética a uma velocidade de 200 metros …

Corriere dello Sport defende-se das acusações e garante ser "inimigo do racismo"

O jornal desportivo italiano Corriere dello Sport afirmou esta sexta-feira ser “inimigo do racismo”, defendendo-se das críticas motivadas pela manchete de quinta-feira, com o título “Black Friday” e ilustrada com os futebolistas negros Romelu Lukaku …