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Pesquisador do Paraná desvenda mistérios sobre a força da luz

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Qual o efeito da luz na matéria? A afirmação de que a luz exerce força sobre a matéria não é nova, mas a natureza exata de como essa interação ocorre está sendo desvendada. Um estudo realizado por pesquisadores do Brasil, incluindo o professor de Física do Câmpus Medianeira, Gustavo Vinicius Bassi Lukasievicz, em conjunto com pesquisadores do Canadá e Eslovênia, foi publicado na revista Nature Communications e contribui para descobrirmos os segredos da natureza da luz.

Os estudos começaram em 2014, após outra publicação na revista Nature do professor Gustavo Lukasievicz, o qual havia medido a deformação que um feixe laser gera ao incidir em uma superfície de água. O professor esloveno Tomaž Požar entrou em contato com o pesquisador da UTFPR e deram início aos experimentos capazes de medir deformações de picometro (100 milhões de vezes menor do que um fio de cabelo).

No experimento incide-se um feixe de laser sobre um espelho especial que reflete 99,9% da luz. Devido ao impacto que o feixe laser causa no espelho, a superfície dele é levemente deformada na região da “colisão”. Essa interação produz ondas elásticas que se propagam através do espelho. Com um sensor que mede a deformação, foi possível medir as ondas mecânicas propagadas pelo material (semelhante as ondas que surgem em um terremoto) e assim obter informações sobre a luz.

O grupo esloveno realizou as medidas experimentais e enviou as informações para o professor Lukasievicz. “Eu desenvolvi o modelo teórico de propagação de ondas elásticas e realizei as simulações utilizando o Método dos Elementos Finitos”, explica.

“Até agora, ninguém havia determinado com essa precisão a força (ou movimento) realizado pela luz sobre um sólido. Isto porque esta força é tão pequena que não tínhamos equipamento sensível o suficiente para medir esta interação”, completa o pesquisador da UTFPR.

Com esses efeitos será possível, por exemplo, aumentar a precisão na manipulação de pequenos objetos utilizando luz, método conhecido como pinça óptica. As pinças ópticas são aplicadas em experimentos de biologia celular para que objetos de ordem macrométrica e nanométrica sejam manipulados.

A pesquisa foi realizada com financiamento do CNPq, CAPES, Fundação Araucária, NSERCC e ARRS.

O pesquisador

Gustavo Vinicius Bassi Lukasievic é professor de Física do Câmpus Medianeira da UTFPR. Bacharel, mestre e doutor em Física pela Universidade Estadual de Maringá, desenvolveu parte da pesquisa do doutorado na Utah State University (Estados Unidos). É bolsista produtividade do CNPq nível 2 e atua nas áreas de propriedades espectroscópicas da matéria condensada e transferência de calor. Possui 20 artigos publicados em periódicos internacionais, destacando-se três artigos publicados na revista Nature. É professor permanente do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física, atuando nas seguintes linhas de pesquisa: Ensino de ciência por meio da experimentação, Instrumentação e Tecnologias Computacionais para o Ensino de Física.

Curiosidade

Para entender melhor esses efeitos de que a luz possui energia, basta lembrarmos de algumas atitudes corriqueiras como quando nos aquecemos ao sol ou, para perceber a influência da luz sobre a matéria, podemos observar o desvio que ela pode causar na cauda de cometas.

(Com infirmações da assessoria de imprensa – Foto: Divulgação)

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