Físicos descobrem como fazer lasers mais potentes a partir do som

Uma equipe de físicos deu um passo em direção à criação de lasers mais potentes a partir do som em vez da luz, o que pode ter inúmeros usos práticos no futuro.

Embora o som e a luz tenham suas diferenças, os especialistas têm trabalhado na criação de lasers sonoros por meio da manipulação de fônons. É o que explicou Andrew N. Cleland, Professor de Inovação e Empreendimento em Engenharia Molecular da Universidade de Chicago, em um artigo para o The Conversation.

Semelhante aos fótons que compõem feixes de luz, partículas quânticas indivisíveis chamadas fônons compõem um feixe de som. Essas partículas emergem do movimento coletivo de quatrilhões de átomos, assim como uma ‘onda de estádio’ em uma arena esportiva devido ao movimento de milhares de pessoas. Quando você ouve uma música, está ouvindo um fluxo dessas partículas quânticas muito pequenas

Cleland acrescenta que os fônons podem obedecer “às mesmas regras da mecânica quântica que os fótons”.

Laser criado a partir do som mais perto da realidade

• Para testar isso na prática, o especialista e sua equipe pegaram uma pequena bola de óxido de silício (SiO 2) e a suspenderam usando feixes de luz;
• Isso fez a bola vibrar, dando a ela um som interno como um bipe muito agudo, bem como um som além da audição humana;
• Em seguida, eles começaram a manipular a microesfera vibratória com um campo elétrico alternado para causar ressonância, amplificando as ondas sonoras em até mil vezes;

Embora o experimento tenha ocorrido no vácuo para medir melhor as ondas sonoras confinadas dentro da microesfera, o estudo dá um passo em direção à criação de lasers sônicos que poderíamos usar para muitas coisas, desde explorar e mapear o oceano até avançar em técnicas de imagens médicas.

“Este trabalho é um passo fundamental para controlar e utilizar lasers de fônons não lineares para aplicações como pentes de frequência de fônons, sensores de fônons de banda larga e diagnóstico biomédico ultrassônico”, concluíram os pesquisadores.

O estudo foi publicado na revista eLight.

Leia mais:

• Novo laser promete tornar comunicação entre a Terra e o espaço mil vezes mais rápida
• NASA usa laser para localizar módulo de pouso japonês tombado na Lua
• Laser envia imagens de animais de estimação para a Estação Espacial Internacional

O que são lasers?

Os lasers típicos foram criados na década de 1960. Segundo explicação da NASA, eles produzem um feixe estreito de luz “no qual todas as ondas de luz têm comprimentos de onda muito semelhantes”. As ondas de luz do laser viajam juntas ou em fase. “É por isso que os feixes de laser são muito estreitos, muito brilhantes e podem ser focados em um ponto muito pequeno”.