Desde su invención en el año 1960, los láseres han sido elementos muy llamativos que han desempeñado papeles fundamentales en una amplia gama de sectores, desde la medicina hasta la industria espacial.
Estas fuentes de luz altamente concentradas y coherentes representan herramientas increíblemente versátiles y muy fácilmente adaptables, lo que las convierte en piezas fundamentales en muchos ámbitos del día a día.
Sin embargo, más allá de su papel cotidiano, los láseres presentan algunas aplicaciones y propiedades que quizás no son tan conocidas y que, desde luego, son un reflejo de su gran potencial.
¿QUÉ SON LOS LÁSER?
Pero, ¿qué son exactamente esos haces de luz que relacionamos con el color rojo? Pues bien, los láseres, cuyo nombre proviene de las siglas en inglés de “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” (“Amplificación de la Luz por Emisión Estimulada de Radiación”), son dispositivos que generan un intenso haz muy concentrado.
Es decir, a diferencia de la luz convencional, que se dispersa en múltiples direcciones, la luz láser se caracteriza por ser monocromática (toda presenta la misma longitud de onda y frecuencia y, por lo tanto, el mismo color), coherente y direccional.
Esta curiosa luz se genera a través de un proceso fundamental en física cuántica conocido como “emisión estimulada”. En un láser típico, se parte de un medio, que puede ser un gas, un líquido o un sólido, que está compuesto por átomos o moléculas capaces de emitir luz – fotones – cuando se les suministra una cierta energía.
De esta forma, cuando estas partículas reciben un flash o una descarga eléctrica, algunos de sus electrones se excitan y saltan a un nivel de energía superior. Sin embargo, este estado es muy breve y, pronto, regresan a su nivel de energía original, emitiendo un fotón en el proceso.
Lo curioso de los láseres es que este proceso se produce con una gran amplificación. Esto se logra colocando ese medio entre dos espejos, uno de los cuales es parcialmente transparente.
Así, cuando los fotones se expulsan, rebotan en esos espejos y son capaces de estimular a más átomos para que emitan fotones que van a expulsarse con la misma frecuencia que los fotones originales.
En definitiva, el proceso se repite en bucle, generando cada vez más fotones y, por lo tanto, un intenso haz de luz láser altamente concentrado que sale a través del espejo parcialmente transparente.
LAS 5 COSAS QUE NO SABÍAS SOBRE LOS LÁSER
¿Sabías que existen láseres capaces de enfriar los objetos hasta temperaturas extremadamente bajas? ¿Y que se ha desarrollado una tecnología capaz de transmitir sonido por medio de un haz láser?
Mucho más allá de las aplicaciones más conocidas, como las cirugías oculares o la depilación, los láseres presentan algunas propiedades y aplicaciones muy curiosas que, quizás, lleguen a sorprenderte. Te contamos 5 de ellas.
LÁSER COMO ARMA PORTÁTIL
El año pasado, Northrop Grumman Corporation presentó el desarrollo de un láser miniaturizado de alta energía, denominado Phantom, para su uso en el campo de batalla. Este láser portátil de 10 kW ofrecería una rápida colocación táctica y sería capaz de neutralizar amenazas como drones enemigos.
Aunque su potencia es menor en comparación con otros sistemas láser más grandes, su portabilidad y versatilidad lo convierten en un arma única en operaciones militares. Esta tecnología supondría un avance significativo en la capacidad de respuesta de las fuerzas militares en el campo de batalla.
LÁSER DE REFRIGERACIÓN PARA ÁTOMOS
En 1995, Eric Cornell, Carl Wieman y Wolfgang Ketterle lograron un avance trascendental en la física cuántica al desarrollar el láser de refrigeración para átomos, una técnica que permitió enfriar átomos a casi cero absoluto utilizando láseres.
Esta innovación abrió las puertas a un nuevo dominio de estudio: la materia ultrafría. Al manipular la energía cinética de los átomos mediante haces láser precisos, los científicos lograron crear un condensado de Bose-Einstein, un estado cuántico de la materia donde los átomos se comportan colectivamente como una sola entidad.
Este avance no solo reveló fenómenos cuánticos a gran escala, sino que también impulsó investigaciones en campos como la superconductividad y la computación cuántica. Por su destacada contribución, Cornell, Wieman y Ketterle fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 2001, reconociendo su impacto significativo en la comprensión del mundo cuántico y su potencial aplicativo en diversas áreas tecnológicas.
LÁSER DE VOZ
Desde el año 2019, se ha desarrollado una tecnología que permite la transmisión de sonido a través de un rayo láser, conocida como «comunicación de voz por láser». Esta innovadora técnica se basa en las fluctuaciones de la densidad del aire inducidas por el rayo láser para generar sonido audible a distancia.
Aunque aún se encuentra en sus etapas iniciales de desarrollo, esta tecnología promete aplicaciones novedosas en la comunicación a larga distancia. Al aprovechar las propiedades de los láseres para transmitir información de manera precisa y sin interferencias, la comunicación de voz por láser podría revolucionar la forma en que nos comunicamos en entornos donde las comunicaciones convencionales son limitadas o ineficaces.
LÁSER DE LIMPIEZA DE ARTEFACTOS
¿Sabías que los láser también son útiles a la hora de limpiar objetos antiguos? Y es que, en un esfuerzo por preservar la integridad de los artefactos históricos, los conservadores están adoptando una tecnología nueva: el láser de limpieza.
A diferencia de los métodos tradicionales de limpieza que pueden dañar los objetos delicados, los láseres de pulso corto se presentan como una solución selectiva y no invasiva para eliminar la suciedad y los contaminantes de sus superficies.
Esta técnica láser permite a los historiadores limpiar objetos antiguos de manera precisa y controlada, sin comprometer su estructura o valor histórico. Al preservar la integridad de estos elementos, el láser de limpieza parece posicionarse como una herramienta muy útil en la conservación del patrimonio cultural.
LÁSER DE COMUNICACIÓN ESPACIAL
La NASA ha llevado a cabo en los últimos años ciertas investigaciones pioneras en comunicación espacial utilizando láseres, con el objetivo de mejorar la transferencia de datos desde el espacio profundo a la Tierra.
Estos sistemas ofrecen velocidades de transmisión considerablemente más rápidas que las comunicaciones por radio más tradicionales, prometiendo revolucionar la exploración espacial al facilitar transferencias de datos más eficientes y rápidas entre naves espaciales y estaciones terrestres.
Al permitir una comunicación más rápida y confiable, los sistemas de comunicación láser podrían allanar el camino para misiones espaciales más ambiciosas y nuevos descubrimientos cosmológicos.
