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Laser surpreende com recorde e aplicações revolucionárias

Cientistas da Suíça desenvolveram um laser que produz os pulsos ultracurtos mais fortes já registrados até o momento
Flavia Correia22/10/2024 15h39
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Uma espiada dentro do laser recordista. A imagem mostra o disco amplificador redondo, através do qual o feixe de laser passa várias vezes (ponto brilhante no centro). Crédito: Moritz Seidel / ETH Zurique
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Qualquer avanço na tecnologia de laser é capaz de impactar áreas como comunicações espaciais e energia de fusão. Recentemente, pesquisadores do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH), na Suíça, conseguiram um grande feito: criar pulsos de laser ultracurtos com até 100 megawatts de potência, os mais fortes já produzidos por um sistema feito pelo ser humano.

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Esses pulsos duram menos de um picossegundo (um trilionésimo de segundo) e têm energia suficiente para brevemente alimentar 100 mil aspiradores de pó. A potência média alcançada foi de 550 watts, 50% superior ao que já havia sido registrado anteriormente.

Visão geral do sistema. O laser pode ser visto no centro da imagem, com lentes e espelhos em primeiro plano que refletem e redirecionam o feixe. Crédito: Moritz Seidel / ETH Zurique

De acordo com a equipe liderada pela física Ursula Keller, essa nova tecnologia pode ser aplicada em áreas como medições de alta precisão, monitoramento e usinagem de materiais. “Esse recorde é fruto de uma longa jornada com muitos desafios na física de laser”, disse Keller.

Como é o laser deste experimento

O laser usado nesse experimento é baseado em discos superfinos contendo átomos de itérbio, que, quando excitados, geram o feixe de luz. Duas inovações foram essenciais para o sucesso: uma “cavidade replicadora” aprimorada, que amplifica a luz sem comprometer a estabilidade, e o Espelho Absorvedor Saturável de Semicondutores (SESAM), que molda a luz em pulsos curtos e intensos, agora melhorado com uma fina camada de safira.

Lukas Lang (à esquerda) e Moritz Seidl (à direita) configurando o laser. Crédito: Moritz Seidel / ETH Zurique

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Anteriormente, atingir essa potência exigia o uso de amplificadores externos maiores e mais complexos. A nova abordagem do ETH Zurique, no entanto, é mais compacta e eficiente. “Antes, essa potência só era alcançada ao passar pulsos de laser por vários amplificadores separados”, explica o físico Moritz Seidel.

Os pesquisadores veem várias aplicações para essa tecnologia. Uma possibilidade é seu uso em pentes de frequência para relógios ultraprecisos, o que pode melhorar a medição de tempo e fenômenos naturais. Além disso, esses lasers podem ser utilizados para inspecionar materiais sem danificá-los, como na detecção de falhas em objetos ou em exames do corpo humano.

Descrito em um artigo publicado na revista Optica, esse avanço é apenas o começo de novas possibilidades no campo dos lasers.

Flavia Correia
Redator(a)
Flavia Correia no Twitter

Jornalista formada pela Unitau (Taubaté-SP), com Especialização em Gramática. Já foi assessora parlamentar, agente de licitações e freelancer da revista Veja e do antigo site OiLondres, na Inglaterra.

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