Pesquisadores nanotecnólogos, engenheiros e físicos desenvolveram uma maneira de forçar a luz laser a se tornar um “supersólido”. E demostraram que seu supersólido era sólido e fluido ao mesmo tempo, e que não tinha viscosidade. O artigo foi publicado no periódico Nature.
Supersólidos são entidades que fazem parte das esquisitices do mundo quântico, que existem apenas no mundo quântico e, até agora, todos eles foram feitos usando átomos. A propriedade tem potencial para interligar os campos da eletrônica com a fotônica. Aplicações na indústria, transportes, inovações cientificas e tecnológicas.
Conforme os cientistas, um supersólido é uma fase contraintuitiva da matéria na qual suas partículas constituintes são organizadas em uma estrutura cristalina, mas são livres para fluir sem atrito. Isso requer que as partículas compartilhem uma fase macroscópica global enquanto são capazes de reduzir sua energia total por auto-organização espacial espontânea.
Supersólidos são materiais muito estranhos, dependendo inteiramente das regras igualmente estranhas do reino quântico para existirem. Eles têm uma estrutura cristalina regular, como um sólido, mas simultaneamente têm superfluidez, ou seja, viscosidade zero. Sua demonstração experimental envolve átomos resfriados a temperaturas próximas do zero absoluto, onde os efeitos quânticos se tornam dominantes.
“Nós realmente transformamos a luz em um sólido. Isso é muito incrível,” disse o professor Dimitris Trypogeorgos, do Conselho Nacional de Pesquisa (CNR) da Itália.
[Imagem: Gerado por IA]
Mas tornar a luz um supersólido exigiu uma pitada adicional de solidez.
Como obter supersolido: Um exótico estado da da matéria
A existência da fase supersólida da matéria foi especulada há mais de 50 anos. No entanto, apenas recentemente houve evidências experimentais convincentes, principalmente usando condensados atômicos de Bose-Einstein (BECs) ultrafrios acoplados a campos eletromagnéticos.
Pesquisas anteriores mostraram que eles têm viscosidade zero e são formados em estruturas semelhantes a cristais, semelhantes à maneira como os átomos são organizados em cristais de sal.
Devido à sua natureza, os supersólidos foram criados em ambientes extremamente frios, onde os efeitos quânticos podem ser vistos. Notavelmente, um dos membros da equipe neste novo esforço fez parte da equipe que demonstrou há mais de uma década que a luz poderia se tornar um fluido sob o conjunto certo de circunstâncias.
Para criar seu supersólido, os pesquisadores dispararam um laser em um pedaço de arsenieto de gálio que havia sido moldado com sulcos especiais.
Conforme a luz atingia os sulcos, as interações entre ela e o material resultavam na formação de polaritons — um tipo de partícula híbrida — que eram restringidos pelos sulcos de uma forma pré-projetada. Isso forçava os polaritons a se formarem em um supersólido.
Uma tarefa difícil foi testá-lo para ter certeza de que era realmente um supersólido — uma tarefa que se tornou mais difícil pelo fato de que um supersólido feito de luz nunca havia sido criado antes. Apesar das dificuldades, eles conseguiram mostrar que seu supersólido era sólido e fluido e que não tinha viscosidade.
A equipe planeja continuar seu trabalho com o supersólido feito de luz para aprender mais sobre sua estrutura. Eles observam que supersólidos feitos de luz podem ser mais fáceis de trabalhar do que aqueles feitos com átomos, o que pode nos ajudar a entender melhor a natureza dos supersólidos em geral.
Trypogeorgos afirma que supersólidos feitos com luz são mais fáceis de manipular do que os criados com átomos resfriados. Com isto, o experimento pode se tornar uma plataforma que permitirá entender uma série de novos e surpreendentes tipos de matéria e suas transições.
“Estamos realmente no começo de algo novo,” entusiasma-se Trypogeorgos.
Política de Uso
A reprodução de matérias é livre mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space
INUSITADO! EXPERIMENTO TRANSFORMA LUZ EM “SUPERSÓLIDO”
Fonte
Revista Nature
Emerging supersolidity in photonic-crystal polariton condensates
PHYS
Laser light made into a supersolid for the first time
Site Inovação Tecnológica
