Lasers são fabricados por impressão jato de tinta

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/09/2012

O laser impresso dispensa as cavidades de espelhos, usando apenas polímeros, um corante fluorescente e moléculas de cristal líquido.
[Imagem: Gardiner et al./Soft Matter]

Superfícies inteligentes

Seguindo a tendência da eletrônica orgânica, agora também os lasers podem ser fabricados com a tecnologia jato de tinta.

O processo, que impressiona pela simplicidade, pode criar lasers em virtualmente qualquer superfície, rígida ou flexível.

Em princípio, a técnica pode até mesmo ser aplicada usando os equipamentos atuais, como os utilizados pela indústria gráfica.

Esses "lasers orgânicos" prometem criar novas aplicações, baixar o custo das atuais, e criar novas tecnologias para telecomunicações, exames biomédicos e até para a tão sonhada TV a laser.

"Esses lasers podem ser usados para inúmeras aplicações em telas, monitores e iluminação. Ou eles podem codificar informações, transformando qualquer superfície em uma 'superfície inteligente'," disse o Dr. Damian Gardiner, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido.

Laser orgânico

Para funcionar, um laser - uma forma muito pura de luz, que ocupa uma estreita faixa de frequência, ou cor - precisa de um emissor de luz e de uma cavidade, onde essa luz possa ficar refletindo repetidamente entre dois espelhos.

Nessa reflexão, os fótons interagem com o material que funciona como meio amplificador, gerando novas cópias de si mesmos enquanto a luz é amplificada.

Finalmente, os fótons com padrões de onda sincronizados vazam da cavidade espelhada para formar o feixe de laser.

Para tornar possível imprimir um laser, os pesquisadores tiveram que se livrar da parte mais complicada dessa estrutura: a cavidade formada por dois espelhos precisamente alinhados.

Para isso eles usaram cristais líquidos nemáticos quirais, similares ao material usado para fazer telas e monitores, as conhecidas telas LCDs (Liquid Crystal Display).

Quando alinhadas com precisão, as estruturas em formato de parafuso das moléculas de cristal líquido funcionam como uma cavidade óptica ressonante, substituindo os espelhos.

Laser de imprimir

O cristal líquido foi impresso sobre uma camada de polímero, similar à cola branca usada por estudantes, que também é líquida e pode ser aplicada por impressão.

O meio amplificador é um corante fluorescente, também líquido e aplicável como tinta.

Finalmente, toda a estrutura é recoberta com uma outra camada do polímero inicial.

Quando o polímero seca, a interação química e a tensão mecânica força as moléculas de cristal líquido a se alinharem, criando o laser impresso sem a necessidade de nenhum passo adicional.

Como usaram apenas equipamentos comuns no laboratório, como uma impressora jato de tinta adaptada, os pesquisadores acreditam que a técnica possa ser transposta para qualquer equipamento de impressão desse tipo, incluindo as impressoras industriais, o que facilitará muito a adoção da técnica.

Lasers para todos

Os pesquisadores afirmam ter desenvolvido o processo tendo em mente a fabricação de fontes de laser compactas e ajustáveis, para criar telas de alta resolução.

Contudo, a técnica mostrou-se tão simples que ela pode ser usada para imprimir fontes de luz precisas em biochips, usados extensivamente em pesquisas biológicas e na medicina, e que prometem a realização de exames de saúde complexos em casa e dando resultados na hora.

Em um resultado similar, e eventualmente sinérgico, pesquisadores norte-americanos recentemente demonstraram que é possível fazer uma estrutura viva emitir raios laser:

• Laser vivo: célula humana emite raios laser

Na verdade, a capacidade de imprimir lasers miniaturizados em qualquer superfície deixa as possibilidades de aplicação da nova técnica limitadas apenas pela imaginação, afirmam os cientistas britânicos.

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