{"id":4202,"date":"2018-10-05T10:11:15","date_gmt":"2018-10-05T13:11:15","guid":{"rendered":"https:\/\/sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/2018\/10\/05\/nobel-de-fisica-18-celebra-tecnologias-laser-revolucionarias\/"},"modified":"2022-08-19T04:27:25","modified_gmt":"2022-08-19T07:27:25","slug":"nobel-de-fisica-18-celebra-tecnologias-laser-revolucionarias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/nobel-de-fisica-18-celebra-tecnologias-laser-revolucionarias\/","title":{"rendered":"Nobel de F\u00edsica 2018 celebra tecnologias laser revolucion\u00e1rias"},"content":{"rendered":"\n

A Real Academia de Ci\u00eancias da Su\u00e9cia anunciou dia 2 de outubro os ganhadores do Pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica de 2018. Metade do pr\u00eamio foi para o norte-americano Arthur Ashkin, de 96 anos, pela inven\u00e7\u00e3o das pin\u00e7as \u00f3pticas e suas aplica\u00e7\u00f5es nas ci\u00eancias biol\u00f3gicas. A outra metade foi dividida entre o franc\u00eas G\u00e9rard Mourou, 74 anos, e a canadense Donna Strickland, de 55 anos, pela gera\u00e7\u00e3o de pulsos laser ultra-curtos de alta intensidade. Strickland \u00e9 a primeira mulher a ganhar o pr\u00eamio em 55 anos.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Diferente da luz solar e das l\u00e2mpadas comuns, as ondas eletromagn\u00e9ticas que comp\u00f5em a luz laser oscilam de maneira coerente, concentrando toda a sua energia em um feixe com dire\u00e7\u00e3o e frequ\u00eancia bem definidas. Logo ap\u00f3s a inven\u00e7\u00e3o do laser, em 1959, o f\u00edsico Arthur Ashkin come\u00e7ou a experimentar com a nova fonte de luz nos Laborat\u00f3rios Bell, em Nova York, Estados Unidos. Ashkin percebeu que poderia usar a press\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o de um feixe laser para empurrar bolinhas microsc\u00f3picas. Seus experimentos mostraram que, al\u00e9m de serem empurradas na dire\u00e7\u00e3o de propaga\u00e7\u00e3o do feixe laser, as bolinhas sofriam uma for\u00e7a\u00a0 que as atraia para o centro do feixe. A for\u00e7a era produzida pelo gradiente de intensidade na se\u00e7\u00e3o transversal do feixe, menos intenso na periferia, mais intenso no centro. Anos mais tarde, em 1986, Ashkin mostrou como combinar a press\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o, for\u00e7a do gradiente de intensidade e o foco de uma lente para criar uma pin\u00e7a \u00f3ptica, um instrumento capaz de aprisionar um objeto microsc\u00f3pico em um ponto no espa\u00e7o tridimensional. Desde ent\u00e3o, as pin\u00e7as \u00f3pticas j\u00e1 foram utilizadas para estudar as propriedades f\u00edsicas de c\u00e9lulas vivas, de v\u00edrus e de mol\u00e9culas biol\u00f3gicas como as prote\u00ednas das membranas celulares e o DNA.<\/p>\n\n\n\n

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Esferas microsc\u00f3picas presas por pin\u00e7as \u00f3pticas esticam uma faixa de DNA\nCr\u00e9dito: I. Heller\/VU Amsterdam<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Pulsos ulta-curtos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Quase na mesma \u00e9poca em que Ashkin inventou a pin\u00e7a \u00f3ptica, G\u00e9rard Mourou trabalhava na Universidade de Rochester, em Nova York, nos Estados Unidos, com sua ent\u00e3o aluna de doutorado, Donna Strickland, em uma nova t\u00e9cnica para produzir pulsos de laser curtos de alta intensidade. A gera\u00e7\u00e3o de toda luz laser acontece em uma rea\u00e7\u00e3o em cadeia dentro de um material onde a presen\u00e7a de part\u00edculas de luz, os f\u00f3tons, estimula a produ\u00e7\u00e3o de mais f\u00f3tons. Quando a pot\u00eancia de um laser ultrapassa os gigawatts, entretanto, o material amplificador come\u00e7a a ser destru\u00eddo pela radia\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

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Passos da t\u00e9cnica CPA para gerar pulsos laser ultra-curtos de alta pot\u00eancia \nCr\u00e9dito: Nobel Foundation<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Em 1985, Strickland e Mourou contornaram o problema com a chamada amplifica\u00e7\u00e3o de pulso chilreado (chirped pulse amplification ou CPA). A t\u00e9cnica consiste em usar um par de grades de dispers\u00e3o para esticar no tempo um pulso laser ultra-curto, reduzindo sua pot\u00eancia a um valor que o material amplificador consegue tolerar sem ser danificado. Depois de amplificado, o pulso passa por um outro par de grades que comprime o pulso no tempo, aumentando drasticamente sua pot\u00eancia. A t\u00e9cnica permite criar pulsos laser com dura\u00e7\u00e3o de femtosegundos (um bilion\u00e9simo de bilion\u00e9simo de segundo) e com pot\u00eancia da ordem de terawatts. Os pulsos ultra-curtos de alta intensidade tem in\u00fameras aplica\u00e7\u00f5es na ind\u00fastria e na medicina. S\u00e3o usados na pesquisa b\u00e1sica para registrar o comportamento de mol\u00e9culas durante rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas.<\/p>\n\n\n\n

Mulheres na F\u00edsica<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Strickland \u00e9 a primeira pesquisadora a ganhar o Nobel de F\u00edsica nos \u00faltimos 55 anos. Al\u00e9m dela, apenas duas outras f\u00edsicas ganharam um Nobel: Marie Curie, em 1903, e Maria Goeppert-Mayer, em 1963. Reconhecendo a gravidade dessa disparidade, a Sociedade Brasileira de F\u00edsica estabeleceu em 2015 o Grupo de Trabalho sobre Quest\u00f5es de G\u00eanero (GTG). Atualmente sob coordena\u00e7\u00e3o da f\u00edsica D\u00e9bora Menezes, da Universidade Federal de Santa Catarina, o grupo de trabalho vem propondo a\u00e7\u00f5es e coletando dados com o objetivo de ampliar a participa\u00e7\u00e3o das mulheres no ensino e pesquisa em f\u00edsica. Saiba mais sobre o GTG, as dificuldades enfrentadas pelas mulheres na f\u00edsica e outras quest\u00f5es de g\u00eanero na p\u00e1gina do grupo no site da SBF<\/a> e na p\u00e1gina do grupo no Facebook<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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