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El rayo que nos cambió la vida

La historia del láser comenzó en 1917 como un postulado teórico de Albert Einstein, que pensó que existía la posibilidad de estimular los electrones de un átomo para lograr que emitieran luz en una determinada longitud de onda. Pero todavía tendría que pasar algún tiempo para la demostración experimental de este efecto; más de 40 años para conseguir desarrollar el primer dispositivo eficiente basado en este enunciado.

A principios de siglo, probablemente, a nadie se le pasó por la cabeza que la teoría de la radiación estimulada pudiera tener implicaciones prácticas y, mucho menos, que acabara siendo uno de los cinco inventos más importantes de la historia. En la actualidad, es difícil creer que el desarrollo que hace posible el 95% de las comunicaciones de telefonía se le denominara en los años 50 ‘un invento en busca de una aplicación’, pero así fue. Y tal vez sea uno de los mejores ejemplos de cómo una idea surgida de la curiosidad científica puede transformar radicalmente el mundo.

El interés por desarrollar este artefacto comenzó en los años 50, una época en la que diferentes grupos de investigadores, algunos por su cuenta y otros asociados a prestigiosos laboratorios, perseguían la idea de construir lo que luego sería conocido como láser. Y aunque, finalmente, fue Mainman el que se llevó ‘el gato al agua’ fabricando en 1960 el primer láser experimental que empleaba rubí como medio amplificador, fueron muchos los científicos que pusieron su granito de arena para que este invento fuera posible.

Como anécdota curiosa que ejemplifica lo que ha cambiado la visión de la Ciencia en este medio siglo, se podría contar que cuando este físico comunicó a la prensa su invención, el dispositivo era tan minúsculo -sólo medía unos centímetros de longitud- que para la foto se mostró a los periodistas otro aparato que, aunque no funcionaba, impresionaba más por su tamaño.

Alentado por la industria del cine se le atribuyeron propiedades espectaculares, como la del ‘rayo de la muerte’, aunque sus inicios fueron más modestos. De hecho, su primera aplicación industrial fue la soldadura de chapa de automóviles. Pero a estas alturas, los investigadores, aún no sabiendo exactamente para qué, ya intuían sus enormes posibilidades y las patentes relacionadas con este invento se multiplicaron.

Hoy en día nos sería muy difícil imaginar un mundo sin láser. Es la base de la fibra óptica que hace posible el funcionamiento de la red de comunicaciones que ofrece la telefonía o Internet; de soportes como el CD, el DVD o el Blu ray; del lector de código de barras; de las impresoras láser; de los hologramas de seguridad en tarjetas de crédito; del desarrollo de la ingeniería aeronáutica o automovilística; de los bisturís que han revolucionado la cirugía; del perfeccionamiento de las miras telescópicas; de los medidores de distancias. En definitiva, si nos detuviéramos a analizar muchos de los objetos que nos rodean y aplicaciones que nos han cambiado la vida es seguro que, directa o indirectamente, este invento tiene mucho que ver.

Pero ¿qué propiedades tiene esta luz que la hace tan especial? ¿En qué se diferencia de la emitida por otras fuentes, como podría ser el fuego o una bombilla? Para empezar la palabra ‘Laser’ son las siglas inglesas de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación) y se trata de una luz con unas ciertas características bien diferenciadas.

El láser es monocromático, de un solo color, mientras que la luz ordinaria es el resultado de la combinación de diferentes colores. Es coherente, lo cual significa que todas sus partículas de luz están en sintonía con las demás. Y posee también direccionalidad, lo que implica que sus fotones viajan en la misma dirección, pudiéndose concentrar en un punto muy pequeño. Y estas propiedades son la base de su inmenso poder y versatilidad, ya que permiten hacer desde una holografía o cortar un duro metal a medir la distancia que hay de la tierra a la luna.

El láser del futuro
Este año 2010, el láser cumple medio siglo de vida y coincidiendo con este aniversario, el Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos del IFISC (CSIC-UIB) ha elaborado, dentro de la Semana de la Ciencia, un programa especial en el que quieren divulgar múltiples aspectos de este gran invento del siglo XX. El ciclo de conferencias comenzó con la impartida por Claudio Mirasso, catedrático de la UIB e investigador del IFISC, titulada 50 años de un invento que ha cambiado nuestras vidas, en la que explicó los fundamentos científicos del láser, de su tecnología; así como sus aplicaciones presentes y posibilidades de futuro.

Y si lo que conocemos es sorprendente, lo que está a punto de llegar entra en el territorio de la ciencia ficción. Según este investigador no quedan muchos años para lograr la fusión nuclear. La instalación NIF (National Ignition Facility) es un gran proyecto de EEUU que posee 192 haces de luz enfocados hacia un punto mínimo. La focalización de toda esa energía en un diámetro inferior a un cabello alcanzaría temperaturas de 100 millones de grados -como en el interior de una estrella- y sería capaz de liberar en la miniexplosión instantánea una cantidad ingente de energía como para alumbrar a todo un país. ¿Quién nos dice que no será el láser la fuente de energía inagotable y limpia que estamos buscando?

Por otra parte, la posibilidad de focalizar el haz más y mejor está mejorando la capacidad de almacenamiento de la información. Según Mirasso, la fecha en que podamos tener en un disco de ordenador todas las películas de la historia del cine en alta definición está a la vuelta de la esquina. Otro de los campos menos conocidos del láser es el que está relacionado con la nanotecnología. El origen de todas estas aplicaciones son las pinzas ópticas conformadas por un haz de rayo láser fuertemente enfocado, que produce un área de máxima intensidad y con la energía suficiente para atrapar una partícula de materia y mantenerla inmóvil en el punto de enfoque de la luz.

Fueron desarrolladas en 1986 por Ashkin y sus colaboradores y, desde entonces, gracias a la incorporación de diversos tipos de haces de luz se han perfeccionando, por lo que se cuenta con múltiples técnicas de manipulación óptica muy avanzadas. Por ejemplo, estas pinzas se han utilizado para examinar la cantidad de fuerza necesaria para estirar y enrollar moléculas individuales de ADN. ¿Cómo podríamos denominar a comienzos del siglo XXI a este ‘invento en busca de una aplicación’?
Cortesía elmundo.es

Física

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