A tecnologia a laser desempenha um papel vital na vida moderna, sustentando tudo, desde medições científicas precisas até sistemas de comunicação avançados. Ela é a base de tecnologias como veículos autônomos, redes de fibra óptica de alta velocidade e até mesmo ferramentas que detectam gases na atmosfera.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Associado Johann Riemensberger do Departamento de Sistemas Eletrônicos da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU) desenvolveu um novo tipo de laser projetado para superar vários desafios encontrados em modelos existentes.
“Nossos resultados podem nos proporcionar um novo tipo de laser que é rápido, relativamente acessível, potente e fácil de usar,” afirma Riemensberger.
As descobertas da equipe foram publicadas na Nature Photonics. O projeto é uma colaboração entre a NTNU, a École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça, e a Luxtelligence SA.
Carros autônomos e detectores de qualidade do ar
Os lasers de precisão tradicionais costumam ser volumosos, caros e difíceis de ajustar.
“Nosso novo laser resolve vários desses problemas,” diz Riemensberger.
Essa melhoria pode tornar a tecnologia especialmente útil em carros autônomos, que dependem de uma técnica conhecida como Lidar para mapear seu entorno. O Lidar funciona medindo quanto tempo leva para a luz de um laser retornar ou detectando pequenas mudanças na fase da onda da luz. O novo laser pode realizar tais medições com precisão notável – dentro de cerca de quatro centímetros.
Os pesquisadores também demonstraram que seu laser pode detectar eficazmente o gás cianeto de hidrogênio no ar, uma substância comumente chamada de “ácido cianídrico.” Como esse composto é extremamente tóxico mesmo em pequenas quantidades, a capacidade de identificá-lo rapidamente é essencial para a segurança e o monitoramento ambiental.
Materiais avançados, circuitos de luz em microescala
Os pesquisadores criaram o novo laser com materiais avançados e circuitos de luz microscópicos.
O laser emite um feixe de luz poderoso e estável. Além disso, uma das vantagens é que os usuários podem ajustar a frequência de forma rápida e suave, sem saltos abruptos.
“Você também pode controlá-lo facilmente com apenas um comando em vez de muitos,” ressalta Riemensberger.
O laser é construído utilizando tecnologia de chip já disponível. Isso torna possível a produção em massa a um custo acessível.
“Nossas descobertas possibilitam a criação de instrumentos de medição e ferramentas de comunicação pequenas, baratas e fáceis de usar, com alto desempenho,” afirmou Riemensberger.
O trabalho foi uma colaboração entre a EPFL (experimentos), Luxtelligence SA (produção de chips) e NTNU (design e simulações). Começou quando Riemensberger ainda era pós-doutorando na EPFL. A colaboração continua através de uma bolsa EIC Pathfinder OPEN chamada ELLIPTIC.
