Jeff Keyzer/Wikimedia
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Investigadores alemães conseguiram, pela primeira vez, desviar feixes de laser usando apenas ar. A equipa já solicitou a patente desta tecnologia.
Os feixes de laser tornaram-se componentes cruciais da investigação científica. Quer se trate de investigadores que utilizam aceleradores de partículas para descobrir novos componentes dos átomos ou de cientistas que procuram reproduzir a fusão nuclear na Terra, os lasers de alta intensidade são utilizados regularmente.
No passado, foram usados objetos como lentes, prismas e espelhos para direcionar estes feixes de alta energia, mas com o aumento da sua intensidade, as deficiências destes objetos tornaram-se evidentes.
Recentemente, uma colaboração entre investigadores de vários institutos na Alemanha levou ao desenvolvimento de um novo método que permite o desvio de feixes de laser usando apenas ondas sonoras.
No início da investigação, os cientistas acreditavam que uma grelha invisível feita com ar não só estaria a salvo dos lasers como também não interferiria com a qualidade do feixe. Para tornar o processo exequível, a equipa utilizou altifalantes especiais para criar uma grelha ótica.
Segundo o Interesting Engineering, os altifalantes permitiram a criação de uma grelha estriada, com áreas densas e dispersas de ar. Da mesma forma que as diferenças na densidade do ar conduzem a uma curvatura diferencial da luz na atmosfera terrestre, a diferença de densidade na grelha poderia ser utilizada para curvar os feixes de laser.
“A deflexão da luz através de uma grelha de difração permite um controlo muito mais preciso da luz laser do que a deflexão na atmosfera terrestre”, explicou Yannick Schrödel, um estudante de doutoramento do Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY).
Nas primeiras experiências, a equipa trabalhou com um laser com uma potência de pico de 20 gigawatts, semelhante à potência emitida por dois mil milhões de lâmpadas LED.
Esta quantidade de energia é suficiente para danificar os espelhos e prismas utilizados para desviar estes feixes, mas os investigadores conseguiram desviá-los sem qualquer tipo de contacto.
Na primeira ronda, os cientistas conseguiram uma eficiência de deflexão de 50%, mas a equipa acredita que consegue melhorar significativamente este resultado, isto porque, embora seja bom, as experiências de alta energia em aceleradores de partículas e energia de fusão exigiriam que todo o feixe fosse defletido.
Teoricamente, deveria ser possível consegui-lo com uma maior intensidade de som. “Estamos a mover-nos a um nível sonoro de cerca de 140 decibéis, o que corresponde a um motor a jato a alguns metros de distância”, explicou Christoph Heyl, um cientista do DESY que liderou o estudo. “Felizmente, estamos na gama dos ultra-sons, que os nossos ouvidos não captam.”
O artigo científico foi publicado, no início do mês, na Nature Photonics.
