Pesquisadores conseguiram prender uma partícula de diamante pela primeira vez

Consegue ver esse pequeno ponto de luz verde? Isso é uma partícula de pó de diamante presa nas garras de um feixe de laser. E, com a sua ajuda, pesquisadores esperam entender melhor a fronteira entre a física quântica e macrofísica.

A equipe, chefiada pelo professor assistente de ótica da Universidade de Rochester, Nick Vamivakas, enviou um artigo para publicação no jornal Optics Letters descrevendo como eles conseguiram capturar, levitar e segurar nanopartículas de diamantes de 100 nm por tempo indeterminado, bem como incitar os cristais a emitirem fótons a comprimentos de ondas variados.

Os pesquisadores usaram técnicas de captura a laser onde um feixe de laser altamente concentrado exerce uma força atrativa ou repulsiva contra uma nanopartícula dielétrica. E por mais que a ciência use as chamadas pinças ópticas há algum tempo, este foi o primeiro experimento a conseguir capturar diamantes. E, segundo a Universidade de Rochester:

A luz emitida pelos nanodiamantes ocorre devido à fotoluminescência. Os defeitos dentro dos nanodiamantes absorvem fótons de um segundo laser – e não do que está prendendo os diamantes – que ativa o sistema e modifica a rotação. O sistema então relaxa e outros fótons são emitidos. Este processo também é conhecido como bombeamento óptico.

Segurar os diamantes não foi fácil. A equipe precisou borrifar uma solução de pó de nanodiamante aerossolizado em uma caixa cúbica com os lasers. Alguns dos nanodiamantes foram atraídos para o feixe e ficaram presos, como o estudante de graduação Levi Neukirch explica: “precisamos de algumas borrifadas e em alguns minutos capturamos o nanodiamante; mas algumas vezes fiquei meia hora antes de conseguir qualquer nanodiamante. Assim que ele cai na armadilha, ele pode ficar preso por horas.”

A partir do sucesso conseguido até agora, a equipe de Vamivakas espera aplicar a tecnologia em equipamentos de nanosensores que podem ajudar a ciência a explicar alguns dos enigmas mais fundamentais da física. [University of Rochester via R&D Mag]