Pesquisadores de Harvard desafiam leis consagradas da Óptica

  Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard, nos Estados Unidos, conseguiram fazer com que raios de luz sejam refletidos e refratados de uma forma que não é prevista pelas leis centenárias da Óptica. O trabalho é tema da edição desta semana da revista "Science".   A luz viaja a velocidades diferentes quando passa por meios diferentes como o ar, a água e o vidro. Já no vácuo, a rapidez da luz é próxima a 300 mil quilômetros por segundo e permanece sempre a mesma.   Atualmente, as regras convencionais da Física afirmam que a reflexão e a refração se baseiam apenas no ângulo que o raio faz com a superfície atingida e nas propriedades físicas dos meios envolvidos (ar, água, vidro).   Mas os pesquisadores norte-americanos descobriram que as equações atuais são insuficientes para explicar o comportamento dos raios quando incidem sobre nanosuperfícies metálicas.   O grupo coordenado pelo cientistas Federico Capasso descobriu que a própria fronteira - quando corretamente manipulada - entre as duas superfícies pode servir como um terceiro meio para alterar o comportamento da luz.   Na pesquisa, o grupo de Harvard usou superfícies de silicone que foram cobertas por um emaranhado de antenas de ouro minúsculas. Os cientistas alteraram o material em um nível muito menor do que o comprimento das ondas de luz.

Cada antena pode "aprisionar" a luz e segurar a energia por determinado tempo, antes de liberá-la. Com a disposição correta das antenas, a direção da luz conseguiu ser alterada antes de entrar na nova superfície.   O resultado foi fenômenos ópticos curiosos, com a luz sendo refletida e refratada de maneira arbitrária, dependendo da textura da superfície na qual incidia. O grupo de Harvard adicionou um termo às equações já consagradas da Óptica para representar a influência da fronteira entre as duas superfícies no comportamento da luz.   Quando essa fronteira não tiver influência, as velhas equações voltam a funcionar. A pesquisa pode levar os cientistas a controlarem até mesmo a frequência (cor), a amplitude (brilho) e a polarização da luz, criando um feixe totalmente "arquitetado" de luz.