21/12/2020 17h55
Vivemos bombardeados de luz. É ela que torna possível desde a fotossíntese das plantas até a existência do aparelho em que você lê este texto.
Por esse motivo, é essencial para os cientistas aprender cada vez mais sobre a luz e seu comportamento, especialmente no nível subatômico.
O que à primeira vista parece um raio de luz, em escala nanométrica se revela um comportamento particular dos fótons, que é como são chamadas as partículas de luz.
Assim, com a ajuda de microscópios poderosos, físicos especializados em óptica notaram que a luz é capaz de formar vórtices e redemoinhos que prendem e transportam informações.
Podem até formar figuras que parecem um “saca-rolhas”, como explica à BBC News Mundo (serviço em língua espanhola da BBC) Kobus Kuipers, diretor do Departamento de Nanociências Quânticas da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda.
O que são esses redemoinhos e como eles podem ser úteis para o futuro da tecnologia?
Redemoinhos e saca-rolhas
A luz viaja pelo espaço como uma onda eletromagnética que interage com a matéria que atravessa seu caminho, bem como com outras ondas de luz.
Uma forma de interação, por exemplo, é quando a luz de uma lâmpada ilumina uma mesa.
No nível microscópico, acontece a mesma coisa: um feixe de luz interage com as nanopartículas que encontra.
Quando essas interações ocorrem, a luz pode girar em torno de um ponto, formando espirais que em alguns casos podem se parecer com redemoinhos ou saca-rolhas.
Em um experimento recente, Kuipers e seus colegas notaram que, em alguns lugares, a luz também forma círculos perfeitos, chamados de “pontos C”.
E para que serve disso?
Para pesquisadores como Kuipers, o objetivo é ter maior controle da luz como meio de transmissão de informações.
A luz, ao contrário do que ocorre com aparelhos eletrônicos que são usados hoje, pode transmitir dados de forma mais eficiente, limpa, com menos perda de informações e sem desperdício de energia.
A computação quântica, que já mostrou seu potencial para criar máquinas muito mais potentes do que as que usamos atualmente, conta com o controle preciso da luz como uma das formas mais eficientes de transporte e processamento de dados.
Como Kuipers explica, redemoinhos e saca-rolhas de luz “permitem que a informação seja transportada em um nível quântico de maneira mais eficiente”.
Outra pesquisa também mostrou que redemoinhos de luz têm a capacidade de aumentar centenas de vezes o volume de informações transmitidas.
Em 2017, um experimento da Universidade de Córdoba, na Espanha, conseguiu criar uma espécie de vórtice de luz que oferece usos em áreas como a microusinagem, o “aprisionamento” de átomos ou a iluminação de nanopartículas, conforme relatou o Serviço de Informação e Notícias Científicas da Espanha.
Esses desenvolvimentos podem oferecer avanços em áreas como computação ou medicina.
A captura de partículas e dados em espiral de luz pode ser usada para transportá-los sem perda de informações, explica Kuipers.
Para o pesquisador, o grande objetivo é dominar a luz da mesma forma que hoje dominamos a eletricidade.
“(Queremos) manter a luz como luz e pular a etapa de convertê-la em eletricidade”, diz Kuipers.
O especialista reconhece que ainda faltam 15 ou 20 anos para que seus estudos sobre redemoinhos de luz tenham aplicação no dia a dia, mas garante que dominá-los nos permitiria ter uma internet mais eficiente, melhorar o desempenho das células fotovoltaicas e melhorar os diagnósticos médicos baseados em óptica.
Fonte: https://www.uol.com.br/tilt/noticias/bbc/2020/12/21/os-surpreendentes-redemoinhos-de-luz-que-podem-ser-chave-no-avanco-da-fisica-quantica.htm
