Pequeno ‘metajato’ poderia usar luz para guiar velas em viagens interestelares

A viagem interestelar pela luz está um passo mais perto. Velas leves, lençóis gigantes impulsionados pela luz refletida, podem ser a melhor maneira de viajar longas distâncias no espaço, e agora podemos ter uma maneira de pilotá-las.

“Já sabíamos que qualquer luz ou laser poderia transmitir impulso, mas agora também podemos controlar a direção”, diz ele. kaushik kudalkar na Texas A&M University. Ele e seus colegas criaram um pequeno dispositivo chamado metajet que usa a refração e também o reflexo da luz para se mover em várias direções ao mesmo tempo.

O dispositivo é um material chamado metassuperfície, que é uma folha muito fina de material texturizada para manipular a luz. Nesse caso, os pesquisadores viraram-no de cabeça para baixo e usaram a luz para manipular a metassuperfície. Uma série de pequenos pilares no material controla a luz que atinge o material, e o tamanho e o padrão dos pilares controlam a força e a direção do impulso que a luz transmite por todo o dispositivo à medida que passa. O diâmetro total é de aproximadamente 0,01 mm.

Para testá-lo, os pesquisadores colocaram um dispositivo de silício na água, iluminaram-no com um laser e rastrearam seu movimento ao microscópio. Eles descobriram que o Metajet levita e se move horizontalmente, atingindo uma velocidade máxima de cerca de 0,07 milímetros por segundo.

“Agora que sabemos sobre as forças neste dispositivo, podemos alterar o design da metassuperfície e manipulá-la da maneira que quisermos”, diz Kudtarkar. Existem metasuperfícies que mudam de forma ao longo do tempo, diz ele, e esses materiais poderiam ser usados ​​em velas leves para viajar pelo espaço.

“Você pode aumentá-lo para espaço, mas também pode manter o mesmo tamanho e usá-lo para aplicações biomédicas. Esses dispositivos podem literalmente empurrar medicamentos para locais específicos”, diz Kudalkar. Os lasers já podem ser usados ​​para fazer isso, mas seu calor pode danificar as moléculas e, com o MetaJet, o medicamento não é diretamente exposto ao calor e à luz do feixe de laser.

Os pesquisadores agora estão tentando fazer o dispositivo funcionar com diferentes comprimentos de onda de luz, especialmente luz solar de amplo espectro, para torná-lo mais compatível com os tipos de velas leves usadas em viagens espaciais. “Isso tudo é um pouco de ficção científica”, diz Kudalkar.