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Pesquisa do Instituto Nacional de Ci�ncias Naturais do Jap�o fazem adapta��o de material usado nos lasers para a utiliza��o em motores. O laser de cer�mica mostrou-se potente e robusto o suficiente para funcionar pr�ximo ao motor, a um custo razo�vel, com menos polui��o e maior efici�ncia de combust�vel.
"No passado, lasers que poderiam atender a esses requisitos eram limitados � pesquisa b�sica, porque eram grandes, ineficientes e inst�veis", explica Takunori Taira, do Instituto Nacional de Ci�ncias Naturais, no Jap�o. "Tamb�m n�o podiam ser localizados longe do motor, porque seus raios poderosos destruiriam quaisquer fibras �pticas que levassem a luz at� os cilindros". Em 2009, engenheiros norte-americanos conseguiram construir uma vela de igni��o a laser que funciona em motores a g�s, mas o dispositivo ainda n�o est� em fase de desenvolvimento. Agora, a equipe de Taira desenvolveu um laser de cer�mica que � potente e robusto o suficiente para funcionar pr�ximo ao motor dos carros. O uso da cer�mica tamb�m torna o dispositivo barato.
Os lasers prometem menos polui��o e maior efici�ncia de combust�vel - mas fabricar lasers potentes e pequenos vinha se mostrando uma tarefa dif�cil at� agora. Para disparar a combust�o, o laser deve focalizar a luz com uma pot�ncia de cerca de 100 gigawatts por cent�metro quadrado, com pulsos curtos de n�o mais do que 10 milijoules cada um.
A equipe de Taira superou este problema criando lasers de p�s cer�micos. A equipe aquece o p� at� fundi-lo em s�lidos opticamente transparentes, incorporando �ons met�licos para ajustar suas propriedades.
As cer�micas s�o mais f�ceis de se ajustar opticamente do que os cristais convencionais.
Elas tamb�m s�o muito mais fortes, mais dur�veis e termicamente condutoras - isto � importante para que dissipem o calor do motor sem trincar e quebrar.\ A equipe de Taira construiu seu laser usando dois segmentos de uma liga de �trioalum�nio- g�lio, um deles dopado com neod�mio e o outro com cromo. As duas se��es foram coladas para formar um potente laser cer�mico com apenas 9 mil�metros de di�metro e 11 mil�metros de comprimento. O dispositivo gera dois feixes de laser que podem queimar o combust�vel em dois locais distintos no interior do cilindro ao mesmo tempo. Isso produz uma parede de chamas que cresce mais r�pido e mais uniformemente do que uma gerada por um �nico laser.
As velas de igni��o ficam posicionadas acima do cilindro, e apenas inflamam a mistura ar-combust�vel pr�xima a elas. O metal relativamente frio dos eletrodos e as paredes do cilindro absorvem o calor da explos�o, atenuando a difus�o da chama t�o logo ela come�a a se expandir. J� os lasers podem concentrar os seus raios diretamente no centro da mistura. Sem atenua��o, a frente da chama se expande mais simetricamente e com uma velocidade at� tr�s vezes maior do que a velocidade da chama produzida por velas.
Fonte : Inova��o Tecnol�gica