“Star Trek” da vida real: cientistas criam raio trator a laser que puxa objetos

Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Qingdao, na China, criaram um novo tipo de pinça óptica capaz de puxar objetos com um raio laser. A tecnologia lembra o “raio trator”, como visto nas séries e filme da franquia “Star Trek”.

Na prática, a luz pode ser usada para vários tipos de manipulações de objetos microscópicos. Nos últimos 10 anos, cientistas já usavam o laser para mover ou segurar coisas minúsculas, como átomos ou células. Porém, esta é a primeira vez que a luz laser tem força suficiente para puxar objetos maiores.

A nova técnica, claro, ainda não é como na ficção científica — que tem um raio trator capaz de segurar uma nave inteira. Porém, os pesquisadores conseguiram puxar uma espécie de pêndulo com cerca de 5 cm de comprimento.

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Durante o estudo – publicado na revista científica  – os chineses demonstraram que objetos feitos de grafeno-SiO2 poderiam ser atraídos por um laser potente em um ambiente com gás rarefeito, que apresenta uma pressão atmosférica menor.

Quando irradiada com um laser, a estrutura cria uma diferença de temperatura invertida — o que significa que o lado oposto ao laser fica mais quente. No caso do pêndulo feito de grafeno-SiO2, as moléculas de gás em sua parte traseira recebem mais energia e empurram o objeto em direção à fonte de luz, como demonstrado no vídeo abaixo:

“Descobrimos que a força de tração era mais de três ordens de magnitude maior que a pressão leve. Além disso, a tração do laser é repetível e a força pode ser ajustada alterando a potência do laser”, , um dos pesquisadores do estudo, em comunicado. Como o ambiente de gás rarefeito usado na pesquisa é semelhante ao encontrado em Marte, os cientistas afirmam que a tecnologia tem potencial para ser usada no futuro para mover veículos ou aeronaves no planeta vermelho.

Apesar do feito, os cientistas afirmam que a tecnologia é uma prova de conceito e que ainda há muito trabalho a para refinar a técnica. Eles explicam que é necessário criar um modelo teórico que consiga prever com precisão a força de tração do laser, assim como outros parâmetros, como geometria do objeto ou energia do laser necessária. Além disso, eles esperam repetir a experiência em ambientes com diferentes pressões do ar. Porém, eles ressaltam que a manipulação óptica de objetos macroscópicos pode ser uma realidade em breve e que o estudo demonstra a complexidade das interações laser-matéria, com muitos fenômenos ainda longe de serem compreendidos tanto em escala macro quanto micro.