Cientistas desaceleraram a luz em 10.000 vezes

O novo estudo apresenta um método para conseguir desacelerar a luz que promete ser uma das abordagens mais úteis já desenvolvidas.

A luz que atravessa o vazio do Espaço move-se a uma velocidade de 299.792 quilómetros por segundo.

Esta velocidade tende a diminuir se lançarmos uma ligeira confusão nos campos eletromagnéticos que se atravessam no seu caminho, como os que rodeiam a matéria comum.

São precisamente as mudanças na velocidade que fazem com que a luz se dobre ao passar de um meio para outro.

Neste novo trabalho, cientistas da Universidade de Guangxi e da Academia Chinesa de Ciências propõem “uma direção inteiramente nova para a realização de interações luz-matéria ultrafortes em chips nanofotónicos”.

Em resumo, o novo método – conhecido como transparêcia induzida eletromagneticamente (EIT) – usa um truque inteligente com lasers para manipular eletrões dentro do gás armazenado no vácuo, transformando-o de opaco em transparente.

Isto significa que a luz do laser consegue passar, mas devido à forma como foi manipulada fica mais lenta, num processo onde se perde muita luz e energia pelo caminho.

Para reduzir esta perda e melhorar a eficiência de todo o sistema, os investigadores pegaram em alguns dos princípios do EIT no controlo da luz e conceberam um novo material para a abrandar.

O material é uma espécie de metassuperfície – uma estrutura sintética 2D com propriedades diferentes de qualquer outra na natureza.

Segundo o Science Alert, as metassuperfícies produzidas pela equipa foram feitas de camadas muito finas de silício e demonstraram ser muito melhores do que as opções existentes na forma como retêm e libertam energia (neste caso, da luz).

Com base nos resultados, a luz pode ser desacelerada mais de 10 mil vezes neste sistema. Já a perda de luz é reduzida em mais de cinco vezes, em comparação com outros métodos.

O segredo reside na forma como os blocos de construção da metassuperfície – os metaátomos – são posicionados. Neste caso, estão suficientemente próximos para se fundirem, o que afeta a maneira como a luz é tratada ao passar.

O resultado é um melhor controlo sobre a viagem da luz. Como esta desempenha um papel fundamental em praticamente todos os campos da nossa vida, desde a Internet de banda larga até à computação quântica, os cientistas admitem que há uma infinidade de aplicações.

O artigo científico que detalha a descoberta foi publicado na Nano Letters.