Shows de luzes, armas de raios e lâminas de corte: o Laser faz 50 anos

O primeiro laser

O pulso que deu início à era do laser veio de um rubi do tamanho de uma unha, nas boninas de uma lâmpada de flash fotográfico. Theodore Maiman projetou e construiu o pequeno laser no Hughes Research Labs em Malibu, Califórnia.

Maiman mostrou que o brilhante flash da lâmpada poderia carregar o rubi com energia que ele então liberaria em um pulso de pura luz vermelha, no qual todas as ondas marchariam coerentemente na mesma fase, como soldados em um desfile militar.

O raio era poderoso o bastante para fazer furos em lâminas, por isso os físicos mediam o seu poder em gilettes, ou o número de lâminas perfuradas.

O laser como arma

Assim que o laser se tornou real, tanto as agências militares quanto os escritores de ficção viram a arma de raios dos quadrinhos se tornando real, e começaram a trabalhar em suas versões. Em 1964, o vilão Goldfinger ameaçava serrar James Bond ao meio com o seu laser "industrial"; pura fantasia, na época.

Luz tridimensional

A holografia foi inventada em 1948 para melhorar a resolução do microscópio de elétrons, mas Emmeth Leith e Juris Upatnieks a reinventaram ao usar lasers em 1964 para tornar visíveis as primeiras imagens tridimensionais sem óculos especiais.

Eles gravaram hologramas em placas fotográficas dividindo um raio laser em dois e fazendo com que um dos raios refletisse o objeto a ser representado, então recombinando os raios para iluminar a placa.

Depois que a placa é revelada, iluminá-la com um laser como o usado na exposição projeta uma imagem 3D na direção do observador. Esta imagem de um trem de brinquedo foi uma das primeiras gravadas no laboratório Willow Run da Universidade de Michigan.

A luz fantástica

No início, a paleta de cores dos lasers era bem limitada: lasers de hélio-neon e rubi emitiam luz vermelha, enquanto os outros tipos de laser eram todos de infravermelho invisível. Os primeiros a emitir outras cores foram os lasers de íon, feitos ao se passar uma descarga de alta vontagem através de argônio ou criptônio.

O argônio emitia luz azul e verde, enquanto o criptônio emitia diversas outras cores. A mistura dos dois gases deu origem a lasers que poderiam ser emitidos em qualquer cor do espectro visível. Nascia o show de luzes.

O laser em todo lugar

Os lasers se tornaram uma tecnologia do dia a dia quando os supermercados americanos decidiram automatizar os seus caixas usando códigos de barras que pudessem ser lidos por um laser vermelho de hélio-neon.

Maneiras melhoradas de fazer diodos semicondutores de lasers (como o mostrado na imagem acima, sobre uma nota de US$5) tornaram os lasers de fato sempre presentes — além de render a Zhores Alferov e Herbet Kroemer o prêmio Nobel de física em 2000.

Chips como este são encontrados em todo lugar, dos players de CD e Blu-Ray aos laser pointers usados em apresentações, passando pela estrutura de dados da rede global de telecomunicações.

A lâmina infinita

Na indústria, os lasers são as serras e furadeiras que nunca perdem o fio. Os primeiros lasers a se tornarem empregados de manufatura foram aqueles que manipulavam materiais muito duros, como diamantes, ou muito macios, como bicos de mamadeira.

Lasers de baixo poder podem cortar e moldar plásticos. Os de poder maior conseguem fazer o mesmo com metal. Os primeiros lasers industriais precisavam ser grandes para ser poderosos, mas os novos lasers de estado sólido são impressionantemente pequenos: hoje, um pedaço de fina fibra óptica ou um disco finíssimo do tamanho de uma ficha de pôker podem gerar kilowatts, o bastante para fatiar uma folha de metal com alguns centímetros de espessura.

O cirurgião laser

Os primeiros sucessos do laser na medicina vieram na forma de operações dentro do globo ocular sem a necessidade de cortes.

Já em 1962, um laser de rubi "soldou" uma retina retirada de volta ao olho de um paciente para salvar a sua visão. Um sucesso ainda maior veio em 1968, quando o cirurgião Francis L’Esperance e o Bell Labs usaram laser de argônio-íon para destruir vasos sanguíneos anormais que estavam a caminho de espalhar pela retina e cegar uma pessoa com diabetes. Este tratamento já salvou a visão de milhões de pessoas.

Hoje os lasers também são usados para retirar tecido da córnea para corrigir visão defeituosa, além de esmaecer marcas de nascença e tatuagens.

A mãe de todos os lasers

A fusão nuclear controlada é, há tempos, a nossa maior esperança em termos de geração de energia limpa, e em 1962 o físico John Nuckolls do Lawrence Livermore National Laboratory em Livermore, Califórnia, propôs que se tentasse alcançar esta esperança usando pulsos de laser para aquecer e comprimir porções de isótopos de hidrogênio pesado.

Livermore vem perseguindo esta ideia desde então, com uma sucessão de lasers cada vez maiores, culminando na National Ignition Facility. É um complexo sistema de 192 raios, que ano passado gerou um pulso com um megajoule de energia em poucos bilionésimos de segundo, configurando-o como o mais poderoso laser já construído.

A New Scientist reporta, explora e interpreta os resultados do esforço humano no contexto da sociedade e cultura, oferecendo uma cobertura completa de ciência e tecnologia.