El làser més brillant altera la interacció entre llum i matèria

?Les variacions podrien aplicar-se per localitzar tumors o microfractures amb gran facilitat

27.06.2017 | 07:15
Un llum làser.

En utilitzar un làser mil milions de vegades més brillant que la superfície del Sol, un equip de físics de la Universitat de Nebraska-Lincoln (EUA) han observat canvis en la interacció entre la llum i la matèria, segons un estudi publicat a la revista científica Nature Photonics. Aquestes variacions generen uns raigs X amb propietats úniques, que podrien aplicar-se per generar imatges tridimensionals a nivell nanoscòpic, localitzar tumors o microfractures indetectables fins ara, o cartografiar textures moleculars de materials nanoscòpics que comencen a usar-se en la tecnologia semiconductora.

Els físics atòmics i moleculars també podrien emprar aquests raigs X com una càmera ultraràpida per capturar instantànies dels moviments d'electrons o les reaccions químiques. Donald Umstadter i els seus col·legues del Laboratori de Llum Extrema de la universitat van usar el «Laser Diocles» sobre electrons suspesos en heli per mesurar com els fotons del làser es dispersen després. «Quan tenim aquesta llum brillant inimaginable, resulta que la dispersió -aquest procés fonamental que ho fa tot visible- canvia fonamentalment la seva naturalesa», va dir Umstadter, professor de Física i Astronomia.

A partir d'un llindar, l'extrema lluminositat del làser altera l'angle, la forma i la longitud d'ona de la llum disseminada pels fotons en copejar als electrons. «És com si les coses apareguessin diferents a mesura que augmentes la brillantor de la llum», cosa que segons Umstadter no és habitual, ja que un objecte «normalment es torna més brillant, però la seva aparença és la mateixa que amb un nivell més baix de llum».

El nou fenomen observat està provocat en part per un canvi en l'electró, que abandona el seu típic moviment de dalt a baix per seguir patrons en forma de vuit. Normalment, l'energia dels fotons alliberaria continguts del electrons, però, en aquest cas, tenen la particularitat d'absorbir l'energia col·lectiva de tots els fotons dispersats, adquirint l'energia i longitud d'ona d'uns raigs X.

 L'estudi també dona suport a diverses antigues hipòtesis en el camp de l'electrodinàmica que els científics no havien pogut posar a prova per limitacions tecnològiques, ja que mai havien tingut una font de llum tan lluminosa per dur a terme els experiments.

Compartir a Twitter
Compartir a Facebook
Enllaços recomanats: Premis cinema