No Caltech, Eles Aprenderam Como Levantar Objetos De Grande Escala Usando Luz - Visão Alternativa

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No Caltech, Eles Aprenderam Como Levantar Objetos De Grande Escala Usando Luz - Visão Alternativa

Vídeo: No Caltech, Eles Aprenderam Como Levantar Objetos De Grande Escala Usando Luz - Visão Alternativa

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Anonim

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) desenvolveram uma maneira de levantar e acelerar objetos usando apenas a luz, criando padrões especiais em nanoescala em suas superfícies.

Apesar do trabalho até agora ser puramente teórico, este é um passo para o desenvolvimento de uma espaçonave que possa chegar ao planeta mais próximo fora do sistema solar em apenas 20 anos, usando apenas luz como combustível. Um artigo descrevendo o estudo foi publicado na revista Nature Photonics.

Décadas atrás, o desenvolvimento das chamadas pinças ópticas permitia aos cientistas mover e manipular pequenos objetos como nanopartículas usando a pressão de luz de um feixe de luz laser sintonizado com precisão. Esse trabalho levou Arthur Ashkin ao Prêmio Nobel de Física de 2018. No entanto, as pinças ópticas só podem manipular objetos muito pequenos e em distâncias extremamente curtas.

“Uma bola de pingue-pongue pode ser levantada com um fluxo constante de ar de um secador de cabelo”, explica o autor principal Ognjen Ilic. "Mas não teria funcionado se a bola de pingue-pongue fosse muito grande ou se estivesse muito longe do secador de cabelo e assim por diante."

Engenharia de anisotropia óptica para manipulação autoestabilizadora / laboratório Atwater
Engenharia de anisotropia óptica para manipulação autoestabilizadora / laboratório Atwater

Engenharia de anisotropia óptica para manipulação autoestabilizadora / laboratório Atwater.

Um feixe de luz pode manipular objetos de diferentes formas e tamanhos, de micrômetros a metros, de acordo com um novo estudo. A chave está na criação de padrões especiais em nanoescala na superfície do objeto. Essas estruturas interagem com a luz de tal forma que um objeto pode se alinhar quando exposto a ela, criando um momento restaurador para permanecer no feixe de luz. O objeto não precisará mais de feixes de laser com foco preciso, pois os padrões em sua superfície são projetados para "criptografar" a estabilidade. Além disso, a fonte de luz pode estar a milhões de quilômetros do objeto.

“Desenvolvemos um método que pode levantar objetos macroscópicos”, diz Harry Atwater. - Esta técnica pode ser usada de uma forma muito interessante - como meio de acelerar uma nova geração de espaçonaves. Ainda estamos longe de chegar lá, mas estamos testando esses princípios."

Em teoria, essa espaçonave poderia ser revestida com as estruturas necessárias em nanoescala e então acelerada usando luz laser terrestre. Sem combustível a bordo, ele será capaz de atingir velocidades muito altas, até mesmo relativísticas, e possivelmente até outras estrelas.

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De acordo com Atwater, a tecnologia pode ser usada na Terra para produzir rapidamente objetos muito menores, como placas de circuito impresso.

Vladimir Guillen

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