5 usos futuristas para o laser, mas que já estão aqui

5 usos futuristas para o laser, mas que já estão aqui

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O laser está tão inserido na percepção que temos do futuro que é difícil acreditar que ele tem apenas 72 anos, enquanto que a primeira “arma de raios” apareceu em "Guerra dos Mundos", de H. G. Wells, em 1898. Desenvolvido por Gordon Gould em 1957, o laser só começou a ter uso prático a partir da década de 1980. Hoje, feixes ópticos são usados no interior do olho humano ou na órbita terrestre. Confira suas aplicações mais avançadas:

5. Amplificação por Pulso de Chumbo (CPA)

Desenvolvido pelos físicos da Universidade de Rochester Gérard Mourou e Donna Strickland, o CPA foi o precursor dos sistemas a laser de alta intensidade mais compactos e precisos (ambos dividiram com o físico americano Arthur Ashkin, criador das pinças ópticas, o Nobel de Física de 2018). Sua maior valia está em dimensionar a energia que emite em pulsos de curta duração. Isso impede que destrua o material sobre o qual se trabalha – seja ele a tela AMOLED de um tablet ou um olho míope.

O CPA pode acelerar os prótons usados no tratamento de tumores de tecidos profundos, como os cerebrais, depositando energia com precisão onde as células cancerígenas estão, sem destruir o restante do tecido. (Fonte: Getty/Reprodução)

4. Pesquisa em neurociência

O uso do laser para direcionar os impulsos elétricos dos neurônios é a base da pesquisa do instituto médico americano Scripps Research, que conseguiu reverter o alcoolismo em ratos através do implante de fibra óptica no cérebro dos roedores. Esta, porém, não é a primeira pesquisa a usar o laser para manipular animais. Em 2016, pesquisadores da Universidade de Yale ativaram instintos predadores em ratos, como morder, agarrar e atacar.

A estimulação de neurônios por lasers está na base da pesquisa de universidades que buscam a solução de doenças, como alcoolismo e adicção por drogas, através da manipulação de células cerebrais. (Fonte: Berridge Lab/Reprodução)

3. Pinças ópticas

O primeiro a suspeitar que a luz poderia ser capaz de empurrar objetos foi o físico e astrônomo alemão Johannes Kepler.  Mais de 400 anos depois, o físico Arthur Ashkin recebeu o Prêmio Nobel em 2018 por sua pesquisa que levou à invenção das pinças ópticas. A técnica de Ashkin usa um feixe de laser infravermelho altamente concentrado para suspender objetos microscópicos no ar, como vírus e bactérias. Hoje, é possível fazer um átomo levitar, equilibrado na ponta de um feixe de laser. Esse mesmo princípio é o que a NASA está usando ao testar velas espaciais infladas pela pressão do Sol.

A vela solar LightSail 2 é uma das aplicações mais recentes da técnica de pinça óptica desenvolvida por Ashkin. (Fonte: Planetary Society/Divulgação) 

2. Detectando ondas gravitacionais

À medida que viajam pelo espaço, as ondas gravitacionais distorcem o que está à sua volta, e lasers são usados para detectar essas mudanças que ocorrem no espaço. O LIGO (acrônimo em inglês para Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser) detectou em 2015, pela primeira vez, ondas gravitacionais (os fundadores do projeto ganharam o Nobel de Física em 2017).

Um par de buracos negros, objetos celestes de onde emergem ondas gravitacionais.(Fonte:LIGO/Caltech/MIT/Sonoma State/ Aurore Simonnet)

1. Impressão de células-tronco

Bioimpressão é um processo que representa o futuro dos tratamentos médicos e pesquisas envolvendo tecidos humanos. Em 2018, uma equipe de pesquisadores da Laser Zentrum Hannover, na Alemanha, desenvolveu uma técnica que permite reproduzir células-tronco hiPSCs, capazes de se transformar em qualquer tipo de tecido. Até agora, os testes preliminares foram bem-sucedidos. 

Máquina para bioimpressão a laser 3D (Fonte: Inserm/François Guénet)

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