Cientistas usam laser para mover disco flutuante de grafite [vídeo]

Os pesquisadores Masayuki Kobayashi e Jiro Abe, da Universidade Aoyama Gakuin, no Japão, publicaram um estudo bastante intrigante. O que as imagens do vídeo acima mostram é um disco de grafite que flutua por meio dos princípios da levitação magnética. Por si só, isso não é novidade alguma, visto que diversos objetos já foram levitados dessa forma, incluindo trens. Porém, esse experimento conta com um diferencial: é a primeira vez que alguém usa um simples ponteiro laser para movimentar esse tipo de objeto.

Em termos científicos, esse estudo introduz a façanha de podermos controlar algo preso em campos magnéticos em tempo real e sem tocá-lo, convertendo a energia de uma fonte externa (luz do ponteiro laser) em movimento. No vídeo é possível conferir o grafite girando a uma velocidade de até 200 rpm, usando apenas a luz do Sol.

Como funciona e para que serve?

De acordo com os especialistas, a levitação ocorre graças às propriedades físicas do grafite, que é capaz de repelir campos magnéticos (diamagnetismo) com uma força maior do que a da gravidade. Já o movimento acontece porque o ponteiro laser ajuda a controlar, de maneira reversa, a temperatura do disco, o que afeta a suscetibilidade do grafite ao magnetismo.

No topo (a), grafite girando em torno do próprio eixo, e, abaixo (b), a variação térmica causada pelo laser (Fonte da imagem: Reprodução/Phys.Org)

À medida em que a temperatura aumenta, a altura do espaço de levitação diminui, e vice-versa. Em nível atômico, o laser aumenta o número de átomos excitados termicamente e, quanto o maior o número deles, mais fraco fica o poder diamagnético do grafite. O que o laser faz, então, é desestabilizar um dos lados do disco, fazendo com que ele se movimente.

Além disso, ao posicionar a fonte de calor no centro do objeto, é possível fazer com que ele gire à velocidade máxima de 200 rpm e isso poderia ser útil na construção de turbinas movimentadas pela luz, por exemplo. Os pesquisadores também acreditam que esse experimento possa contribuir para o surgimento de geradores de energia ecológicos e um sistema de transporte mais barato e não poluente.