Experiência com laser que faz curva pode controlar queda de raios
Físicos fizeram o equivalente óptico de dar um chute de três dedos.
Em vez da bola, o laser ultraintenso que fazia uma curva pelo ar.
Foto: Divulgação Teste demonstra potencial de lasers para conduzir raios. Acima, descarga que avança pelo ar por contra própria; abaixo, pelo laser (Foto: Divulgação)Quando um jogador de futebol dá aquele famoso chute de três dedos, a bola, em vez de avançar em linha reta, faz uma curva. Cientistas trabalhando nos Estados Unidos agoram conseguiram obter o mesmo efeito -- só que, em vez da bola, o que faz a curva é um raio laser.
Eles apostam que, mais que mera curiosidade, o feito pode resultar em aplicações práticas, com novos meios de sondar a atmosfera e -- pasme! -- proteger aeroportos e outras estruturas de relâmpagos.
Os resultados produzidos pela equipe de Pavel Polynkin, da Universidade do Arizona em Tucson, foram reportados na edição desta semana do periódico científico americano
"Science".
O grupo usou um dispositivo laser capaz de pulsos muito, muito rápidos (medidos na escala dos femtossegundos, equivalentes e milionésimos de bilionésimos de segundo). Um laser é basicamente um feixe de luz em que todos os fótons (partículas que compõem a luz) avançam na mesma direção, de forma coordenada.
Esses pulsos muito rápidos e intensos de laser, ao atravessarem o ar, fazem com que as partículas que compõem a atmosfera se dissociem, criando um estado da matéria chamado de plasma.
Normalmente, tanto o laser quanto a trilha de plasma que ele deixa, avançam em linha reta.
Mas o grupo de Polynkin usou uma série de lentes e outros apetrechos em seu arranjo
experimental -- o equivalente futebolístico de dar um chute de três dedos -- e o resultado foi que o laser avançou pelo ar fazendo uma curva. O filamento de plasma que o seguiu também apareceu curvado.
Da física para o mundo
Difícil imaginar, só por entender o que eles fizeram, como isso poderia ser útil. Mas não custa lembrar que Charles Townes, o americano que inventou o laser, tinha uma convicção pessoal de que aquilo não servia para nada. Hoje, o laser faz parte da vida cotidiana tanto na medicina -- para cirurgias de olho, por exemplo -- como no mundo do entretenimento -- alguém aí usa CDs ou DVDs?
Foto: Divulgação Simulação numérica mostra rota em curva de feixe laser (Foto:
Divulgação)Polynkin admite que, no momento, seu laser que faz curva ainda é uma curiosidade científica. "É verdade, as aplicações práticas ainda não são uma realidade", disse o pesquisador, em entrevista ao G1. "Entretanto, alguns grupos estão trabalhando nisso. Um exemplo notável é o projeto franco-alemão chamado Teramobile. Esses caras montaram um sistema de laser ultraintenso, igual ao que eu uso aqui no Arizona, num caminhão. Aí eles dirigem por aí pela Europa e fazem experimentos de campo com filamentos de laser."
Foi esse grupo que reportou resultados preliminares na tentativa de desenvolver um
"para-raio high-tech". "Eles disparavam pulsos de laser para as nuvens e observaram que, quando o laser estava ligado, a frequência dos relâmpagos aumentava. Os canais de plasma que os pulsos de laser criam são condutores elétricos e oferecem uma rota preferencial para um raio."
Em suma, a trilha deixada pelo laser faz mais ou menos o papel do fio da pipa do célebre cientista americano Benjamin Franklin, usada no experimento em que ele confirmou a natureza elétrica dos relâmpagos e testou o princípio de funcionamento do para-raios convencional, em 1752. Com a diferença de que, naquela ocasião, Franklin arriscou a própria vida ao segurar o fio da pipa. No caso do laser, ninguém precisa ficar grudado ao aparelho esperando o raio cair.
Pesquisa para fazer mais pesquisas
Pulsos ultraintensos de laser também podem ajudar a estudar a composição da alta atmosfera sem sair do chão. "Em vez de usar um balão ou um avião para medir o conteúdo de poluentes, podemos disparar um feixe de laser para o céu", explica Polynkin. "Se o feixe tiver intensidade suficientemente alta, ele criará um filamento, e a luz emitida por esse filamento agirá como fonte de iluminação para a análise da atmosfera."
Essa análise seria feita por meio de espectroscópios -- dispositivos que coletam luz e a "quebram" em suas cores componentes. As características das faixas produzidas por essa separação de cores permitem deduzir que substâncias estavam presentes no ponto em que a luz foi emitida. É o mesmo método que serve bem aos astrônomos para identificar, daqui da Terra, a composição de astros distantes.
Claro, todas essas aplicações ainda terão de ser demonstradas nos próximos anos. Afinal, só recentemente surgiram dispositivos capazes de gerar esses raios laser de ultraintensidade.
Para isso, mais pesquisas serão necessárias.
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