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Pesquisa do Instituto Nacional de Ciências Naturais do Japão fazem adaptação de material usado nos lasers para a utilização em motores. O laser de cerâmica mostrou-se potente e robusto o suficiente para funcionar próximo ao motor, a um custo razoável, com menos poluição e maior eficiência de combustível.
"No passado, lasers que poderiam atender a esses requisitos eram limitados à pesquisa básica, porque eram grandes, ineficientes e instáveis", explica Takunori Taira, do Instituto Nacional de Ciências Naturais, no Japão. "Também não podiam ser localizados longe do motor, porque seus raios poderosos destruiriam quaisquer fibras ópticas que levassem a luz até os cilindros". Em 2009, engenheiros norte-americanos conseguiram construir uma vela de ignição a laser que funciona em motores a gás, mas o dispositivo ainda não está em fase de desenvolvimento. Agora, a equipe de Taira desenvolveu um laser de cerâmica que é potente e robusto o suficiente para funcionar próximo ao motor dos carros. O uso da cerâmica também torna o dispositivo barato.
Os lasers prometem menos poluição e maior eficiência de combustível - mas fabricar lasers potentes e pequenos vinha se mostrando uma tarefa difícil até agora. Para disparar a combustão, o laser deve focalizar a luz com uma potência de cerca de 100 gigawatts por centímetro quadrado, com pulsos curtos de não mais do que 10 milijoules cada um.
A equipe de Taira superou este problema criando lasers de pós cerâmicos. A equipe aquece o pó até fundi-lo em sólidos opticamente transparentes, incorporando íons metálicos para ajustar suas propriedades.
As cerâmicas são mais fáceis de se ajustar opticamente do que os cristais convencionais.
Elas também são muito mais fortes, mais duráveis e termicamente condutoras - isto é 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 ítrioalumínio- gálio, um deles dopado com neodímio e o outro com cromo. As duas seções foram coladas para formar um potente laser cerâmico com apenas 9 milímetros de diâmetro e 11 milímetros de comprimento. O dispositivo gera dois feixes de laser que podem queimar o combustível em dois locais distintos no interior do cilindro ao mesmo tempo. Isso produz uma parede de chamas que cresce mais rápido e mais uniformemente do que uma gerada por um único laser.
As velas de ignição ficam posicionadas acima do cilindro, e apenas inflamam a mistura ar-combustível próxima a elas. O metal relativamente frio dos eletrodos e as paredes do cilindro absorvem o calor da explosão, atenuando a difusão da chama tão logo ela começa a se expandir. Já os lasers podem concentrar os seus raios diretamente no centro da mistura. Sem atenuação, a frente da chama se expande mais simetricamente e com uma velocidade até três vezes maior do que a velocidade da chama produzida por velas.
Fonte : Inovação Tecnológica