Per primera vegada, els investigadors han utilitzat l'aire amb èxit per desviar un làser!

Recentment, els investigadors del Centre d'Investigació del Sincrotró d'Electrons Alemany (DESY) van anunciar que ara són capaços de desviar els raigs làser mitjançant un sistema de reixeta invisible fet d'aire. Es descriu que el sistema òptic està fet d'ultrasons i no serà danyat pel làser (després de tot, només és aire), ni degradarà la qualitat del feix.
L'equip ha sol·licitat una patent per a aquest nou mètode i es va publicar un article relacionat a la revista Nature Photonics. Implica l'ús d'un altaveu especial, que permet la creació de patrons d'aire de diferents densitats. Tot i que la massa es manté constant, actualment el dispositiu és només un 50 per cent eficient, però l'equip creu que aquests aspectes es poden avançar encara més en el futur.
Yannick Schr?del, el primer autor de l'esmentat treball de recerca i estudiant de doctorat a DESY i a l'Institut Helmholtz de Jena, va dir en un comunicat que han produït una xarxa òptica basada en ones de densitat acústica.
La innovadora tècnica utilitza ones sonores de 140 decibels (equivalent al nivell sonor d'un motor a reacció a pocs metres de distància), però en el rang d'ultrasons per la qual cosa són inaudibles per l'oïda humana. Aquestes ones sonores formen capes de densitat variable. El treball es va inspirar en com la llum es doblega per l'atmosfera terrestre mentre passa per capes de diferents densitats.
"No obstant això, desviar la llum a través d'una xarxa de difracció permet un control més precís del làser que la desviació a l'atmosfera terrestre". Schr?del va explicar que les propietats de la xarxa es veuen afectades per la freqüència i la intensitat de les ones sonores.
En els seus experiments, els investigadors van utilitzar polsos làser infrarojos amb una potència màxima de 20 GW, que equival a uns 2.000 milions de LED, o la quantitat d'energia necessària per enviar 16,5 cotxes Droning al futur. A causa de les seves característiques de potència, aquests làsers es poden utilitzar per processar materials, entre altres coses.
"En aquest rang de potència, les propietats del material dels miralls, les lents i els prismes limiten molt el seu ús, i aquestes òptiques es fan malbé fàcilment a la pràctica per raigs làser forts". Christoph Heyl, líder del projecte, també de DESY i de l'Institut Helmholtz, afegeix: "A més, la qualitat del raig làser també es veu afectada. En canvi, hem aconseguit desviar el raig làser d'una manera que preserva la qualitat sense contacte. ."
Els investigadors de DESY van esmentar que eren necessaris nivells de so extrems per a l'estudi. Tot i que inicialment els nivells de so extrems semblaven tècnicament inabastables, finalment van trobar una solució amb el suport dels investigadors de la Universitat Tècnica de Darmstadt i l'empresa Inoson. L'equip DESY ha combinat amb èxit la tecnologia amb l'aire normal per produir aplicacions rellevants.
Ara, l'equip ha pogut crear un sistema de reixetes, però creuen que també utilitzaran altres gasos per aplicar-los a altres longituds d'ona o per produir altres propietats òptiques, estructures òptiques, com ara lents i guies d'ona. I fins i tot pot ser possible utilitzar diferents gasos per interactuar amb diferents tipus de làsers.
"El potencial per al control de la llum sense contacte, i les altres aplicacions per a les quals es pot estendre, actualment només es troba al nivell de la imaginació", diu Heyl, i afegeix que "l'òptica moderna es basa gairebé completament en la interacció de la llum. amb matèria sòlida. El nostre enfocament obre una nova direcció".