Energia

Laser consegue ver através das paredes

Laser penetra em materiais opacos
Moldando a frente de onda espacial do laser, ele pode se propagar através de um meio sem difusão lateral e sem retroespalhamento. O aumento da transmitância da luz e a supressão do espalhamento mantêm a densidade de energia óptica em todo o meio de dispersão.[Imagem: Yale/Cao Lab]

Laser penetra em materiais opacos

Pesquisadores descobriram uma maneira de tratar um feixe de laser para que ele entre em superfícies opacas sem se dispersar - como um farol que fosse capaz de iluminar com força total através da mais densa neblina.

É importante ressaltar que se trata de penetração da luz no material opaco - é um laser de baixa potência, e não um laser como os usados para cortar metais, que também entram pelo material afora, mas queimando tudo.

A descoberta tem diversas aplicações potenciais, incluindo as imagens de tecidos profundos do corpo humano e a optogenética, técnicas médicas nas quais a luz é usada para sondar e manipular células em tecidos vivos.

"Normalmente, um feixe óptico propagando-se através de um meio difusivo, como um nevoeiro, se espalhará lateralmente. Mas nós descobrimos que uma preparação especial do feixe de laser pode transmitir toda a luz recebida sem propagação lateral," disse o professor Hui Cao, da Universidade de Yale, que fez a descoberta em conjunto com colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia de Missouri.

É bom lembrar que essa mesma equipe foi a criadora do antilaser.

Laser que atravessa meios opacos

A equipe usou um modulador espacial de luz (SLM) e o CCD de uma câmera digital para analisar um material opaco feito de uma camada de tinta branca.

O SLM ajustou o raio laser incidente na superfície frontal do material, e a câmera CCD registrou os perfis de intensidade na sua esteira. Com esta informação, o laser pôde ser ajustado para encontrar uma "rota" através da tinta branca.

O resultado é um feixe mais concentrado, com mais luz por volume dentro e por trás do material opaco. Além de uma camada de tinta branca, os materiais nos quais o laser preparado pode ser eficaz incluem tecidos biológicos, neblina, papel e leite.

"Nosso método funciona para qualquer meio opaco que não absorva a luz," disse Cao.

"Aumentar a energia óptica em meios de dispersão opaca é extremamente importante na optogenética e no imageamento de tecidos profundos. Atualmente, a profundidade de penetração para sondar e estimular ou visualizar os neurônios dentro do tecido cerebral é limitada devido ao múltiplo espalhamento," exemplificou o pesquisador Hasan Ylmaz.

Bibliografia:

Transverse localization of transmission eigenchannels
Hasan Ylmaz, Chia Wei Hsu, Alexey Yamilov, Hui Cao
Nature Photonics
DOI: 10.1038/s41566-019-0367-9




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