Cientistas dos Estados Unidos descobriram como forçar um feixe de laser convencional a passar por uma névoa densa ou paredes brancas, alterando a estrutura espacial de seus pulsos de uma maneira especial. A "receita" para a criação de tais instalações de laser foi apresentada na revista Nature Photonics.
Nos últimos anos, os cientistas têm trabalhado ativamente na criação de dispositivos que permitem ver através das paredes e olhar para cantos inacessíveis do espaço. Por exemplo, em outubro de 2015, os físicos do MIT aprenderam a olhar através das paredes e ver silhuetas de pessoas usando transmissores e receptores WiFi comuns, e seus colegas na Escócia criaram uma câmera que poderia "espiar pelos cantos".
Cao e seus colegas fizeram outro dispositivo desse tipo, "ensinando" um feixe de laser a passar pela névoa e quaisquer outros objetos opacos que não absorvem, mas refletem a luz, observando como um feixe de partículas de luz interagia com uma parede fina de material branco.
Os cientistas estavam interessados em saber que parte dos fótons ainda vazam por meio desses obstáculos, evitando colisões com elétrons enquanto se movem através de um meio opaco e de dispersão, e quais propriedades do feixe afetam seu número.
Para fazer isso, os físicos de Yale posicionaram duas matrizes ultrassensíveis atrás de uma folha de nanopartículas de óxido de zinco prensadas que desempenhavam o papel dessa parede e começaram a monitorar a quantidade de luz que passava por suas diferentes seções.
Cao e sua equipe realizaram esses experimentos usando o chamado modulador de luz espacial - um dispositivo óptico especial que permite controlar com flexibilidade a estrutura espacial de feixes de ondas eletromagnéticas. Suas contrapartes podem ser encontradas em qualquer projetor e em muitos instrumentos científicos.
Descobriu-se que os moduladores espaciais podem definir o feixe de luz de tal forma que ele comece a passar por objetos opacos. Isso acontecerá se sua estrutura corresponder, de certa forma, à largura de uma espécie de "canais" entre átomos e elétrons, pelos quais a luz pode se mover livremente.
Com essa seleção de parâmetros, como observam os pesquisadores, o feixe de laser parou de se espalhar e sua potência aumentou 4,5 vezes. De maneira semelhante, segundo eles, ele se comportará não apenas quando colidir com uma parede, mas também com a névoa ou outros meios de difusão.
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Cao e seus colegas esperam que sua descoberta crie lâmpadas automotivas que podem funcionar em todas as condições climáticas, lasers que podem penetrar nos tecidos do corpo de animais e pessoas para operações médicas e experimentos científicos e muitos outros dispositivos ópticos úteis.
