Sob circunstâncias usuais, os fótons seguem trajetórias lineares, alterando apenas quando confrontados com meios apropriados, como espelhos, ou devido à difração durante uma mudança de meio. No entanto, induzir curvas suaves na luz possui diversas aplicações práticas, levando cientistas a desenvolver dispositivos para redirecioná-la em curvas acentuadas, manipulá-la sem truques ou artifícios e, por fim, direcioná-la em qualquer direção desejada.
Yannick Schrödel e sua equipe do Instituto Helmholtz de Jena, na Alemanha, alcançaram um marco na tecnologia de guiar a luz por trajetórias suaves: eles conseguiram curvar a luz utilizando apenas o ar, eliminando a necessidade de aparatos ópticos ou dos convencionais metamateriais usados em técnicas anteriores.
Isso apresenta vantagens substanciais, pois uma grade intangível, invisível e que não altera o meio de propagação, uma vez que consiste exclusivamente em ar, torna-se imune aos danos causados pela luz laser e preserva a qualidade original do feixe de luz, mantendo qualquer informação que ele possa conter.

(Imagem: Yannick Schrödel)
Esta técnica inovadora usa ondas sonoras para modular o ar ao longo da trajetória do feixe de laser, criando uma grade óptica composta inteiramente de ar, diferentemente das ferramentas tradicionais feitas de materiais sólidos, como grades ópticas e cristais fotônicos fabricados com técnicas industriais.
Usando alto-falantes especiais, os pesquisadores moldaram padrões de densidade do ar para formar uma grade que altera a direção do feixe de luz laser com controle preciso, com a frequência e intensidade das ondas sonoras afetando as propriedades da grade óptica, proporcionando uma maneira mais precisa de manipular a luz laser em comparação com as técnicas de desvio atmosférico na Terra. Embora os experimentos iniciais tenham redirecionado a luz de um laser infravermelho com 50% de eficiência, a equipe espera melhorar esse desempenho significativamente.

Esta demonstração, apesar de delicada, é um avanço significativo, pois a grade óptica de ar foi criada por alto-falantes que atingiram níveis de som intensos, em torno de 140 decibéis, semelhantes ao ruído de um motor a jato nas proximidades, mas na faixa de ultrassom, inaudível para os ouvidos humanos.
O laser desviado é extremamente potente, operando na faixa de 20 gigawatts, e essa técnica é particularmente relevante para aplicações com feixes de laser de alta potência, como processamento de materiais, pesquisa de fusão nuclear e aceleradores de partículas. O controle acústico da luz laser em gases tem potencial para ser aplicado em outros componentes ópticos, como lentes e guias de onda.
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