Pesquisadores estão usando as estruturas naturais que dão o colorido
às penas de alguns pássaros para criar novos tipos de lasers.
E, como a sua fonte de inspiração, esses lasers poderão se automontar, construindo a si próprios por meio de processos naturais.
Cores estruturais
Presentes em toda a vida moderna, das telecomunicações à medicina, os
raios laser exigem processos complicados de fabricação, com a montagem
de espelhos que fazem os fótons rebaterem-se repetidamente, de forma a
gerar a amplificação da fonte de luz original.
Agora, a mesma equipe que descobriu o anti-laser está desenvolvendo processos de fabricação bem mais naturais.
Muitas das cores presentes na natureza são criadas não por pigmentos,
mas por estruturas em nanoescala que refletem fortemente a luz de
determinadas frequências (ou comprimentos de onda).
Em alguns casos, essas estruturas produzem cores fortes e firmes,
enquanto em outros casos produzem a iridescência, quando as cores mudam
conforme o ângulo que se olha para o animal.
Padrões quase ordenados
Imitando essas estruturas, a equipe da Dra. Hui Cao, da Universidade
de Yale, nos Estados Unidos, criou dois novos tipos de laser que usam
padrões "quase ordenados" presentes nas proteínas que formam essas
estruturas em nanoescala, seja nas penas de um pássaro, nas asas de uma
borboleta ou na face de um macaco mandril.
O primeiro dos lasers biomiméticos foi inspirado em penas de um
pássaro, onde uma proteína chamada beta-queratina cria minúsculas
cavidades esféricas que aprisionam o ar.
O laser baseado nesse modelo consiste de uma membrana semicondutora
cheia de minúsculas bolhas de ar, que aprisionam a luz de determinadas
frequências.
Pontos quânticos,
pequenas estruturas semicondutoras capazes de emitir luz, incorporados
dentro dos buracos que aprisionam o ar, amplificam a luz e produzem o
feixe coerente que é a marca registrada do laser.
Rede laser
Os pesquisadores construíram também uma "rede laser", uma complicada
rede de canais interconectados, também copiados das formações que eles
observaram na superfície da camada de moléculas de beta-queratina.
Essa rede laser produz sua luz bloqueando determinadas frequências e permitindo que outras se propaguem.
Nos dois casos, os cientistas demonstraram que é possível manipular a
cor emitida pelos lasers alterando a largura dos nanocanais ou o
espaçamento entre as nanobolhas.
Automontagem
O grupo afirma que o mais promissor desta pesquisa é que o processo
de montagem dos lasers poderá ser disparado artificialmente, mas, como
ocorre nos animais, prosseguir por si mesmo, o que permitiria a criação
de lasers menores e mais baratos.
A Dra. Hui Cao afirma que as duas aplicações mais imediatas dos lasers bioinspirados serão células solares tintas que nunca desbotam.
Fonte: Inovação Tecnológica
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