tecnologiaCONTROL DE LUZ: Futuro Internet y energía
Computadores que funcionam com luz em vez de eletricidade, ou painéis solares que funcionam com a capacidade máxima mesmo que os seus materiais não sejam perfeitos, são alguns dos avanços que poderiam ser feitos controlando a luz sem a necessidade de paredes. Um investigador da Universidade do Chile estuda a forma de controlar as ondas de luz e a eletricidade em materiais artificiais. No mundo da física existe a chamada dinâmica “não-linear” , que estuda sistemas onde as regras convencionais são quebradas e, portanto, o comportamento não é proporcional à causa . Nesses sistemas complexos, muitas vezes caóticos e imprevisíveis, uma pequena mudança não gera um resultado previsível, mas muitas possibilidades. Neste cenário, o físico Mario Molina Gálvez, académico do Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade do Chile, concluiu uma investigação que demonstra que, em condições específicas, a luz e a energia apresentam comportamentos surpreendentes. Ao conseguir domar este caos e ao “controlar” de alguma forma a luz, o investigador abriu a porta a formas de controlo que antes pareciam impossíveis , uma descoberta que promete revolucionar tudo, desde a Internet de alta velocidade à eficiência das energias renováveis. Revolução em três pilares da tecnologia A investigação de Molina não se fica pela teoria, mas propõe uma mudança de paradigma na forma como interagimos com as leis fundamentais do universo, que se poderá traduzir em avanços concretos nas telecomunicações, na informática e na energia solar . As descobertas de Molina poderão ser a chave para computadores ópticos e painéis solares mais eficientes, entre outras tecnologias. Filtros elétricos ultra-precisos Molina demonstrou que é possível criar “ilhas de energia” onde a energia, em vez de se dispersar, fica confinada a um único ponto. O investigador concebeu redes onde as ondas “colidem” de tal forma que se anulam no exterior, mas são reforçadas num centro comum. Desta forma, a energia fica retida pela sua própria dinâmica, sem necessidade de barreiras físicas . Ao garantir que a energia não se dispersa e fica confinada em “ilhas” sem necessidade de barreiras físicas, abre-se a porta para a criação de filtros elétricos de altíssima precisão . Segundo Molina, estes filtros funcionariam bloqueando ou permitindo a passagem de ondas de energia específicas, bastando para isso ajustar o espaçamento entre os componentes da rede elétrica. Este princípio ajudaria a desenvolver sensores ópticos de alta precisão, que podem ser usados em telecomunicações e redes de última geração, por exemplo . Filtros ultra-precisos permitiriam a um telemóvel ou a uma antena captar exatamente a frequência de dados de que necessitam, bloqueando todos os outros “ruídos”. Computadores ópticos Na mecânica quântica convencional, para que um físico possa medir energia num laboratório, as equações devem possuir uma propriedade matemática chamada hermeticidade . Durante quase um século, pensou-se que esta era uma condição obrigatória para garantir que as energias eram reais e estáveis, mas Molina, que trabalha com sistemas que perdem e ganham energia simultaneamente e são muitas vezes muito instáveis, conseguiu equilibrar essas perdas e ganhos usando a Simetria PT (Paridade e Inversão Temporal). “O objetivo é controlar o transporte da luz para lançar as bases dos computadores ópticos, capazes de processar informação milhares de vezes mais depressa do que os computadores atuais”, afirmou em comunicado. Ao controlar a forma como a luz viaja através das redes microscópicas, mantendo este equilíbrio, estão lançadas as bases para a futura criação de computadores ópticos . Painéis solares e lasers avançados Normalmente, a desordem é inimiga da eficiência, por isso, se um material tiver imperfeições, a energia fica “presa” e não flui. Mas Molina descobriu que a energia pode encontrar “caminhos escondidos” para fluir dentro de sistemas desordenados . Avanço científico aproxima computadores quânticos robustos da realidade Isto poderá revolucionar a área das energias renováveis, otimizando o desempenho dos painéis fotovoltaicos e dos lasers de última geração, fazendo-os funcionar de forma muito mais eficiente, mesmo que os materiais de que são feitos não sejam estruturalmente perfeitos. A importância destas descobertas A investigação de Molina insere-se naquilo a que se chama ciência básica, porque o seu principal objetivo é decifrar as leis fundamentais que regem o universo, antes de pensar num produto comercial específico. No entanto, este tipo de descobertas são fundamentais, porque estão na base de todas as grandes inovações . Possíveis aplicações das descobertas de Mario Molina. Imagem: Física UChile - Instagram @dfc_uchile Historicamente, não poderíamos ter smartphones sem compreender a mecânica quântica, nem GPS sem a teoria da relatividade. As descobertas de Molina são, por isso, uma espécie de manual de instruções para a tecnologia que está para vir : desde uma Internet com menor latência até dispositivos de energia limpa muito mais robustos. Referências da notícia Nota de prensa, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile. El Dr. Mario Molina avanza en técnicas de control de la luz para nuevas aplicaciones tecnológicas.
sábado, 4 de abril de 2026, 12:05
BR
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Investigadores de la Universidad de Chile han logrado avances significativos en el control de la luz, abriendo la puerta a innovaciones que podrían revolucionar campos como las telecomunicaciones, la informática y las energías renovables. El Dr. Mario Molina, líder de la investigación, ha demostrado la posibilidad de controlar la luz sin la necesidad de barreras físicas, un concepto que desafía las convenciones de la física tradicional.
La base de este avance reside en el estudio de la dinámica “no-linear”, un área de la física que explora sistemas donde las reglas convencionales se rompen y el comportamiento no es proporcional a la causa. En estos sistemas complejos, a menudo caóticos e impredecibles, una pequeña modificación puede generar múltiples posibilidades en lugar de un resultado predecible. Molina ha logrado “domar” este caos, permitiendo un control de la luz que antes se consideraba imposible.
La investigación no se limita a la teoría, sino que propone un cambio de paradigma en la forma en que interactuamos con las leyes fundamentales del universo. Un logro clave ha sido la creación de “ilhas de energia”, donde la energía, en lugar de dispersarse, se confina a un único punto. Molina diseñó redes donde las ondas “colisionan” de tal manera que se anulan en el exterior, pero se refuerzan en un centro común. De esta forma, la energía se retiene por su propia dinámica, sin necesidad de barreras físicas.
Esta capacidad de confinar la energía sin dispersión abre la posibilidad de crear filtros eléctricos de altísima precisión. Estos filtros podrían ser utilizados en el desarrollo de sensores ópticos de alta precisión, cruciales para las telecomunicaciones y las redes de última generación. Un filtro ultra-preciso permitiría a un teléfono móvil o una antena captar exactamente la frecuencia de datos necesaria, bloqueando todo el “ruido” externo.
El trabajo de Molina también desafía un principio fundamental de la mecánica cuántica convencional. Durante casi un siglo, se creyó que para medir la energía en un laboratorio, las ecuaciones debían poseer una propiedad matemática llamada hermeticidad, una condición necesaria para garantizar que las energías fueran reales y estables. Sin embargo, Molina, trabajando con sistemas que pierden y ganan energía simultáneamente y que son a menudo inestables, ha logrado equilibrar estas pérdidas y ganancias utilizando la Simetría PT (Paridad e Inversión Temporal).
Al controlar la forma en que la luz viaja a través de redes microscópicas, manteniendo este equilibrio, se sientan las bases para la futura creación de computadores ópticos. Estos computadores, que utilizan la luz en lugar de la electricidad para procesar información, podrían ser significativamente más rápidos y eficientes que los computadores actuales.
Otro aspecto innovador de la investigación de Molina es su descubrimiento de que la energía puede encontrar “caminhos escondidos” para fluir dentro de sistemas desordenados. Normalmente, la desorden es enemiga de la eficiencia, ya que las imperfecciones en un material tienden a “atrapar” la energía y evitar que fluya. Sin embargo, Molina ha demostrado que la energía puede sortear estas imperfecciones, lo que podría revolucionar el campo de las energías renovables.
Este hallazgo podría optimizar el rendimiento de los paneles fotovoltaicos y los láseres de última generación, permitiéndoles funcionar de manera mucho más eficiente, incluso si los materiales de los que están hechos no son estructuralmente perfectos. Esto podría reducir los costos de producción y aumentar la disponibilidad de energía limpia.
La investigación de Molina se enmarca dentro de la ciencia básica, cuyo objetivo principal es decifrar las leyes fundamentales que rigen el universo, antes de pensar en un producto comercial específico. Sin embargo, este tipo de descubrimientos son fundamentales, ya que están en la base de todas las grandes innovaciones. Históricamente, no podríamos tener smartphones sin comprender la mecánica cuántica, ni GPS sin la teoría de la relatividad.
Las investigaciones de Molina son, por lo tanto, una especie de manual de instrucciones para la tecnología que está por venir: desde una Internet con menor latencia hasta dispositivos de energía limpia mucho más robustos. Este trabajo representa un avance significativo en nuestra comprensión de la luz y su potencial para transformar el mundo que nos rodea. La capacidad de controlar la luz de esta manera abre un abanico de posibilidades para el desarrollo de nuevas tecnologías que podrían mejorar significativamente nuestra calidad de vida y abordar algunos de los desafíos más apremiantes de nuestro tiempo.
