Imagine uma nova forma de matéria que consiga utilizar um feixe de luz para levar energia de um lugar a outro; ou gerar raios laser super-fortes com pequeno consumo de energia; ou ainda, de transferir sinais ópticos – os bits que viajam através das fibras ópticas – através de um material sólido. Esse é o horizonte vislumbrado a partir de uma pesquisa que acaba de criar um novo estado físico da matéria.
Físicos da Universidade de Pittsburgh e dos Laboratórios Bell, Estados Unidos, descobriram essa nova forma de matéria, que mescla as características de um supercondutor e de um raio laser. Trata-se de um material sólido preenchido com uma série de partículas de energia conhecidas como polaritons. Os polaritons foram aprisionados e tiveram sua velocidade diminuída no interior do novo material.
Este estado da matéria até agora desconhecido, batizado de superfluido de polaritons, introduz um método radicalmente novo tanto para mover energia de um ponto a outro, quanto para gerar um feixe de luz coerente – um laser – utilizando uma quantidade muito pequena de energia.
Os polaritons foram capturados na forma de um superfluido no interior de estruturas ópticas construídas em camadas, cada uma medindo poucos nanômetros de espessura. Nos superfluidos – e nos seus equivalentes sólidos, os supercondutores – a matéria se consolida para agir como uma única onda de energia, e não como partículas individuais.
Nos supercondutores, é esse comportamento que permite o fluxo perfeito da eletricidade. No novo estado da matéria agora demonstrado, o comportamento de onda ocasiona a geração de um feixe puro de luz, similar ao de um raio laser, mas muito mais eficiente em termos de energia.
Os supercondutores e os superfluidos tradicionais exigem temperaturas extremamente baixas para funcionar. O superfluido de polaritons é estável a temperaturas bem mais altas e os cientistas acreditam que brevemente será possível demonstrar seu funcionamento em temperatura ambiente.
O material ainda está longe de uma aplicação prática, podendo ser observado apenas em condições muito controladas no interior de um laboratório. Para aprisionar os polaritons, os cientistas utilizaram uma técnica similar àquela utilizada para a demonstração de um superfluido composto por átomos em estado gasoso – o conhecido condensado de Bose-Einstein, que valeu o Prêmio Nobel de Física para três cientistas em 2001.
