Luz manipula a matéria de maneiras inesperadas
[Imagem: Ryoma Fukuhara et al. – 10.1038/s41567-026-03268-6]
Força da luz
A luz não serve só para iluminar, ela também tem capacidade de empurrar a matéria, por meio de um fenômeno conhecido desde os trabalhos de James Clerk Maxwell, nos anos 1870: É a chamada pressão de radiação da luz, ou momento da luz.
Desde os raios tratores para partículas muito pequenas, até as velas solares para viagens espaciais, o momento da luz tem sido explorado em diversas aplicações pioneiras.
E essa tecnologia acaba de ganhar um novo impulso, graças à descoberta de um fenômeno surpreendente: A luz pode torcer objetos lateralmente, numa direção perpendicular à direção na qual o próprio feixe de luz se propaga. Em outras palavras, aponte a luz numa direção e o objeto se move na outra.
“Nós desenvolvemos uma nova plataforma de medição chamada ‘microdrone’, que permite, pela primeira vez, a caracterização tridimensional completa das forças e torques ópticos que atuam em nanoestruturas,” contou o professor Yoshito Tanaka, da Universidade de Hokkaido, no Japão.
[Imagem: Ryoma Fukuhara et al. – 10.1038/s41567-026-03268-6]
Amplificar a força da luz
A ideia é simples: Posicionar uma nanoestrutura no centro de uma minúscula plataforma em forma de cruz, o microdrone. Em seguida, quatro feixes de laser são disparados para manter a plataforma no lugar – são pinças ópticas, que permitem segurar os cantos da plataforma. Basta então rastrear cuidadosamente como a plataforma se move e gira para medir as forças que atuam sobre a nanoestrutura em seu interior. Isso cria um método muito mais simples e preciso de trabalhar com a pressão de radiação da luz.
“As pinças ópticas têm sido uma ferramenta poderosa desde o trabalho pioneiro de Arthur Ashkin, reconhecido com o Prêmio Nobel em 2018,” comentou Tanaka. “Usando-as, os métodos convencionais só conseguiam medir a rotação de um objeto em torno de um único eixo. Nossa abordagem supera essa limitação medindo não a nanoestrutura em si, mas a plataforma que a contém.”
A diferença é enorme, permitindo medir o movimento e a rotação em todas as direções, capturando um mapa tridimensional completo do movimento. Na prática, a plataforma converte forças nanométricas extremamente pequenas e difíceis de detectar, envolvendo a nanopartícula sendo estudada, em movimentos maiores e mensuráveis da microplataforma.