Motor circular e motor linear são movidos apenas por luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/12/2007

[Imagem: Hideki Okamura]

As pinças ópticas já são largamente utilizadas nos laboratórios, servindo para movimentar objetos microscópicos utilizando apenas a luz.

Motor movido por luz

Baseando-se no mesmo princípio, o físico Hideki Okamura, da Universidade Cristã de Tóquio, no Japão, resolveu utilizar a técnica para movimentar coisas bem maiores - mais especificamente, um motor.

O princípio de funcionamento é baseado nas ondas de Rayleight, embora o pesquisador afirme que outros tipos de onda também funcionam adequadamente. A energia de um raio laser faz com que o material se aqueça e expanda, criando ondas elásticas sobre sua superfície.

Uma onda de Rayleight é uma onda superficial que se espalha de tal forma que cada porção do material apresenta um movimento circular. Desta forma, se um outro objeto é pressionado contra o primeiro, cria-se um movimento induzido na medida em que o segundo objeto é empurrado na direção oposta à da propagação da onda.

Motor circular e motor linear

Okamura testou o princípio com êxito utilizando um disco e um retângulo de cobre. Desta forma ele construiu tanto um motor circular tradicional, quanto um motor linear, ambos acionados unicamente pela luz do raio laser.

O acionamento por luz ajuda a simplificar o projeto do motor, já que o feixe de raio laser, além de fazer o motor se mover, também serve como um meio de controle do movimento, eliminando a necessidade de circuitos adicionais de controle.

Motor em microescala

Tanto o motor circular quanto o motor linear ainda são muito ineficientes, transformando em movimento uma quantidade mínima da energia do laser. Mas o conceito pode ser expandido. "Por exemplo, um laser com uma potência de 10 Watts corresponde à potência capaz de acelerar um objeto de 1 quilograma, do repouso até uma velocidade de 5 m/s, em 1 segundo, ou movê-lo para cima a uma velocidade constante de 1 m/s," diz o Dr. Okamura.

Ainda assim, dificilmente um motor movido a luz será necessário em escala muito grande. A técnica, contudo, é de grande interesse em microescala. "A técnica é particularmente útil porque se pode mover e controlar o movimento de objetos sem contato. Sua aplicação, entretanto, é limitada a pequenos objetos, tipicamente de 100 micrômetros ou menores, porque a técnica consegue aplicar forças apenas na faixa de picoNewtons," explica o pesquisador.

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