8/16/2019 Lasers São Fabricados Por Impressão Jato de Tinta

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Lasers são fabricados por impressão jato de tinta

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.

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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 decristal 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:

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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.

Bibliografia:

Printed photonic arrays from self-organized chiral nematic liquid crystals

D. J. Gardiner, W.-K. Hsiao, S. M. Morris, P. J. W. Hands, T. D. Wilkinson, I. M. Hutchings, H. J. Coles

Soft Matter

Vol.: First published on the web

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