Os físicos têm estudado as bolhas de sabão por suas fascinantes propriedades geométricas como superfícies mínimas, a maneira como oscilam, e os deslumbrantes padrões de interferência em suas superfícies.
Essas bolhas, frequentemente vistas apenas como brinquedos de criança, na verdade, escondem complexidades que desafiam a física convencional.
Contrariando a crença de que as bolhas de sabão são meramente objetos de diversão infantil sem relevância científica, os pesquisadores Zala Potŏcnik e Matjaž Humar, da Universidade de Ljubljana, na Eslovênia, fizeram uma descoberta revolucionária. Eles demonstraram que as bolhas de sabão podem ser transformadas em lasers, um avanço que abre um vasto leque de aplicações inovadoras para essas estruturas aparentemente simples.
A ciência por trás dessa inovação começa com os fundamentos dos lasers, que geram luz através da amplificação óptica. Esse processo envolve a passagem de fótons por um meio que estimula a emissão de mais fótons.
As bolhas de sabão, surpreendentemente, preenchem todos os requisitos necessários para a criação de um laser. Potŏcnik e Humar conseguiram transformar bolhas de sabão em lasers apenas adicionando um corante especial ao sabão e à água usados para formar as bolhas.
“Para obter laser, quase qualquer bolha está bem. Usamos sabonetes normais ou uma mistura que você pode comprar para crianças. Basta colocar uma pequena quantidade de corante fluorescente no interior e funciona perfeitamente”, diz Matjaž Humar à New scientist.
Além disso, eles desenvolveram uma técnica para criar um feedback óptico, dirigindo um laser para a bolha em um ângulo específico. Isso faz com que a luz fique confinada dentro da bolha, circulando continuamente em seu interior, um fenômeno conhecido como “modo de galeria sussurrante”.
Potŏcnik e Humar também inovaram ao criar bolhas “esméticas”, formadas exclusivamente por surfactantes dopados com corante. Essas bolhas têm a vantagem de ter uma espessura de superfície controlável e uma estabilidade excepcional, permitindo experimentos prolongados.
A natureza flexível das bolhas permite que os lasers se ajustem dinamicamente a mudanças no tamanho ou forma da bolha. Isso torna possível a detecção precisa de variações mínimas, como alterações na pressão atmosférica ou em campos elétricos e magnéticos. Este aspecto transforma as bolhas de sabão em microsensores extremamente sensíveis, superando muitas tecnologias já existentes.
Portanto, a pesquisa de Potŏcnik e Humar não apenas reinventa um objeto cotidiano, mas também proporciona avanços significativos na tecnologia de sensores, mostrando que até os objetos mais comuns podem ter aplicações científicas surpreendentes.
O estudo foi publicado como preprint no arXiv e ainda não foi revisado por pares.
