4104: Cientistas tornam a luz invisível visível pela primeira vez

CIÊNCIA/FÍSICA

(dr) Vrije Universiteit Brussel
Luz manipulada em forma de elefante

Uma equipa de cientistas da Vrije Universiteit Brussel e de Harvard conseguiu, pela primeira vez, tornar visível a luz de campo próximo.

Existem vários tipos de luz, alguns visíveis e outros invisíveis ao olho humano. Os nossos olhos e cérebro não têm as ferramentas necessárias para processar a luz ultravioleta ou infravermelha, tornando-as invisíveis.

No entanto, existe um outro tipo de luz que é invisível simplesmente porque nunca chega aos nossos olhos: quando atinge certas superfícies, parte dessa luz adere e permanece na superfície, em vez de ser reflectida ou dispersa. Este tipo de luz é conhecido como “luz de campo próximo”, explica o Science Daily.

Actualmente, a luz de campo próximo é usada em microscopia de alta resolução, mas também tem potencial inexplorado no campo da manipulação de partículas ou na comunicação óptica. Contudo, como este tipo de luz não alcança o olho humano, os cientistas nunca desenvolveram um mecanismo para tirar proveito dela.

Vincent Ginis e cientistas da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, desenvolveram recentemente um sistema para controlar a luz de campo próximo, alcançado um controlo tridimensional sem precedentes deste tipo especial de luz: um controlo que permite seu aproveitamento prático.

Para manipular a luz de campo próximo, Ginis desenvolveu um dispositivo no qual a luz confinada num guia de ondas oscila entre dois espelhos. Cada reflexão faz com que a luz mude de modo, isto é, a luz passa a propagar-se com um padrão espacial diferente.

Depois de várias reflexões, os padrões multiplicaram-se e criaram um perfil complexo de intensidade de luz ao longo do guia de ondas.

A luz de campo próximo perto da superfície do guia de ondas também muda: quando os diferentes padrões da luz são sobrepostos, nasce uma forma específica de onda, que pode ser programada adaptando a amplitude dos modos da luz reflectida.

É mais ou menos como a música“, explicou Ginis. “A música que ouvimos é a super-posição de muitas notas, ou modos, reunidos em padrões concebidos pelo compositor. Uma nota sozinha não é nada, mas, tomadas em conjunto, podem criar um tipo de música. Enquanto a música opera no tempo, o nosso gerador de campo próximo opera no espaço tridimensional, e o aspecto mais intrigante do nosso dispositivo é que uma nota gera a outra.”

Os cientistas sublinharam, ainda, que este processo de moldagem da luz acontece remotamente, o que significa que nenhuma parte do dispositivo interage directamente com a luz de campo próximo.

Este processo reduz a interferência, uma característica muito importante para aplicações como a manipulação de partículas.

(dr) Vrije Universiteit Brussel

Ginis moldou a luz do campo próximo na forma de um elefante para demonstrar este feito – mais especificamente, um elefante dentro de uma jibóia, uma homenagem ao clássico de Antoine de Saint-Exupery, O Principezinho. O artigo científico foi recentemente publicado na Science.

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Por ZAP
4 Agosto, 2020

 

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