Raio laser faz amanhã 50 anos

Portugueses do Instituto Superior Técnico estão a trabalhar em lasers mais potentes para futuras aplicações médicas.

No seu laboratório, no Instituto Superior Técnico (IST), em Lisboa, a equipa de Luís Silva e Gonçalo Figueira trabalha com ordens de grandeza imensas (potências luminosas de 20 terawatt, ou 20 biliões de watts), mas também imensamente pequenas, que são as fracções de bilionésimo de segundo, menos do que um piscar de olhos, que duram os impulsos luminosos.

O seu grupo, o GoLP (Grupo de Lasers e Plasmas), opera o sistema de laser mais potente do País, onde estão a forjar-se também os lasers do futuro. O DN desvenda o seu trabalho, na véspera do 50.º aniversário da invenção do laser, tecnologia que é um dos pilares da sociedade actual.

A chave para gerar aquelas "potências tão elevadas consiste, justamente, em concentrá-las em impulsos laser extremamente curtos, com apenas uma fracção de um bilionésimo de segundo", explicam os dois investigadores. No Laboratório de Lasers Intensos (L2I), no IST, a equipa utiliza lentes para focar os potentes impulsos de luz, até ficarem concentrados num volume muito pequeno e atingirem uma intensidade extrema. "Estes lasers são assim uma ferramenta única para investigar o que acontece à matéria quando é bombardeada com uma quantidade colossal de luz num volume tão minúsculo", sublinham os investigadores.

Os alvos bombardeados por estes lasers transformam-se em plasmas, um estado da matéria em que ela "está de tal modo excitada por absorver demasiada energia que até os seus próprios átomos se desagregam em cargas positivas e negativas", explicam os cientistas. Entre as aplicações "mais promissoras" destas investigações está "a aceleração de partículas a plasma", que poderá no futuro ser uma via alternativa aos grandes aceleradores de partículas para estudar a matéria.

"A investigação que fazemos nesta área tem a ver com o de-senvolvimento e estudo de esquemas para optimizar o plasma em que se dará a aceleração." Resolvidas as questões tecnológicas, os investigadores antevêem um mundo novo de aplicações.

No horizonte de duas décadas, poderá ser realidade "um acelerador a plasma de tamanho compacto, para universidades e laboratórios de dimensão média, para acelerar partículas, com potenciais aplicações em centros de tratamento médico, podendo, por exemplo, contribuir para a diminuição dos custos associados à terapia do cancro com protões", adiantam Luís Silva e Gonçalo Figueira.

Aquelas partículas carregadas poderão também ser usadas para gerar raios X e raios gama de elevada intensidade e duração muito curta, para produzir imagens de alta resolução in vivo de vírus, ou hologramas das estruturas biológicas complexas, como é o caso do ADN.

Com 35 investigadores, 16 dos quais doutorados, o GoLP está também envolvido em vários projectos internacionais. Um deles é o ELI (Extreme Light Infrastructure), para a construção de um megalaser europeu, cem vezes mais potente do que os actuais. Neste projecto, os portugueses coordenam a linha de investigação sobre a geração e aplicação das fontes de luz (raios X e raios gama), que no futuro poderão trazer novidades em tratamentos médicos.

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