O elevador óptico pode permitir que manejemos naves espaciais com velas solares e nanodispositivos
De vez em quando, os cientistas têm uma ideia inteligente que é tão nova e inesperada que te pega de surpresa. A ideia por si só pode não ser revolucionária, mas representa uma nova maneira de resolver um problema antigo!
Todo mundo sabe que os aviões voam porque se movem no ar, mas não é óbvio que você também pode criar sustentação usando uma leve pressão. Da mesma forma que as asas curvas de um avião geram sustentação devido à pressão do ar, os cientistas do Rochester Institute of Technology também usaram feixes de laser passando por lentes curvas para gerar sustentação. O efeito é tão pequeno que ninguém espera que os aviões voem através de feixes de laser. Mas é possível que esse efeito seja útil ao mover objetos em nanoescala, ou talvez manobrar velas solares no espaço sideral.
Cientistas e pesquisadores têm mostrado há anos que quando os fótons ricocheteiam nos objetos, eles podem criar pressão, fazendo com que o objeto seja empurrado. Essa ideia é essencialmente o conceito por trás das velas solares para propulsão no espaço, embora não tenhamos sido capazes de testar o conceito em um ambiente semelhante ao do espaço até recentemente. No final de maio, a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) lançou a espaçonave 'IKAROS' (Kite-Crafy Interplanetário Acelerado pela Radiação do Sol) que implantou com sucesso uma vela de poliimida de 200m (quadrada) em 10 de junho. Mais tarde, em julho, foi confirmado que a vela estava oficialmente coletando radiação do sol e iniciou sua aceleração de fótons. Por SpaceDaily.com 'Ontem (6 de dezembro, a NASA ejetou com sucesso um nanosatélite de um microssatélite de vôo livre. NanoSail-D ejetou do satélite Fast, Affordable, Science and Technology, FASTSAT, demonstrando a capacidade de implantar um pequeno cubo em carga útil de um microssatélite autônomo no espaço. '(Imagem abaixo) 
O conceito de velas solares já existe há décadas, mas essa nova pesquisa pode ter revelado alguns novos truques. Embora o lightfoil de escala micométrica descrito na última edição da Nature Photonics mostre o conceito em uma mini escala, o pesquisador líder da equipe Grover Swartzlander afirma que esta prova de conceito nos permitirá essencialmente criar e controlar esta forma de 'elevador óptico'. De acordo com a Science News, o elevador óptico é diferente do elevador aerodinâmico criado por um aerofólio. Um avião voa porque o ar que flui mais lentamente sob sua asa exerce mais pressão do que o ar que se move mais rápido que flui acima. Mas em um lightfoil, o elevador é criado dentro do objeto quando o feixe brilha. A forma do lightfoil transparente faz com que a luz seja refratada de forma diferente, dependendo de onde ela passa, o que causa uma curvatura correspondente do momento do feixe que cria a elevação. '
O novo lightfoil que a equipe criou opera basicamente da mesma forma que um aerofólio. Um lado é completamente plano enquanto o outro lado é arredondado; em vez do fluxo de ar, a equipe está iluminando-o diretamente por baixo. Usando uma série de modelos de computador, os pesquisadores testaram essa ideia usando a passagem de luz laser por uma série de hastes cilíndricas que faziam com que sua folha de micrômetro atingisse a elevação óptica. As velas solares são geralmente projetadas para aproveitar a luz para 'empurrar' uma espaçonave, enquanto a equipe de Rochester projetou seu lightfoil para se elevar em uma direção perpendicular; é aqui que a ideia de ser capaz de dirigir uma futura espaçonave entra em jogo. Eles sabiam que estavam no caminho certo porque o mesmo teste provou que as esferas simétricas não exibiam o mesmo efeito de sustentação. 
(Foto acima) Imagem composta com lapso de tempo (1,67 s por foto) de uma haste semicilíndrica erguendo-se lateralmente da esquerda para a direita perto do fundo de uma câmara de vidro, como resultado de uma força de elevação óptica transversal. Crédito da imagem: Nature Photonics
(Foto da equipe abaixo) Grover Swartzlander, à esquerda, liderou uma equipe de pesquisa do RIT que provou a existência de sustentação ótica estável - o uso de um feixe de luz para mover e manipular partículas (semelhante a como o ar é usado para realizar o vôo de um avião). Também retratados estão Timothy Peterson, segundo à esquerda, aluno de mestrado em ciência da computação; Alan Raisanen, diretor associado do Laboratório de Fabricação de Semicondutores e Microssistemas da RIT; e Alexandra Artusio-Glimpse, à direita, aluna de doutorado em ciências da imagem. 
A equipe disse que a técnica poderia ser usada para alimentar máquinas microscópicas ou mesmo transportar diferentes tipos de partículas em líquidos. Se essa técnica pudesse ser ampliada no futuro, ela poderia ser usada para orientar grandes espaçonaves como a IKAROS (discutida acima). Outra espaçonave experimental de vela solar, LightSail-1, que a Pasadena, Planetary Society planeja lançar ainda este ano, também poderia fazer uso desta nova técnica. Atualmente, naves espaciais como a IKAROS ou a próxima LightSail-1 estão limitadas a ir em uma direção e é nessa direção que o sol o empurra.
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