A tecnologia dos espelhos líquidos não para de avançar! No limite, ela permitirá a construção de espelhos gigantes, capazes de propiciar brilhantes descobertas. Um grupo da Universidade de Laval (Canadá) acaba de apresentar o último avanço técnico. Ele repousa sobre o emprego de ferrofluidos, de líquidos com propriedades singulares...

Os ferrofluidos são suspensões coloidais de partículas ferromagnéticas, da ordem de 10 nanômetros, que reagem a um campo magnético exterior e "eriçam-se pontas". São compostos de nanopartículas de magnetita ou hematita e freqüentemente formados de íons Ferro II (Fe²⁺) ou Ferro III (Fe³⁺). Em muitos aspectos esses líquidos são mágicos...

Da mesma maneira que do mercúrio em um recipiente em rotação se vê sua superfície tornar-se parabolóide sob a ação da força centrífuga, um conjunto de bobinas criando um campo magnético pode deformar a superfície de um ferrofluido para lhe dar a mesma figura. Obtêm-se, assim, nos dois casos, espelhos líquidos cujas dimensões podem ser muitíssimo grandes e que foram propostos para construir telescópios lunares.

Sabe-se que o poder de resolução dos telescópios depende das dimensões de seu espelho primário. O problema é que este último é cada vez mais de difícil produção além de um metro de diâmetro. Eles tendem a se deformar sob seu próprio peso, de tal forma que o desvio da forma parabolóide ideal não permite alcançar as performances teóricas dos espelhos gigantes.

E o que é pior: a turbulência do ar na atmosfera já limita severamente esse poder de resolução teórico. De qualquer modo, como as condições mais favoráveis se encontram no cume de certas montanhas, o transporte de espelho ultrapassando os dez metros torna-se altamente problemático. Pode-se, é claro, corrigir uma parte do efeito da turbulência e evitar transportar espelhos gigantes em um só bloco, utilizando uma série de espelhos montados sobre macacos hidráulicos, permanentemente comandados por computadores: é a óptica adaptativa. Mas, mesmo assim, limites existem, restringindo sua eficácia a regiões como, por exemplo, as do infravermelho.

Bobinas eletromagnéticas para deformar o espelho

Na Universidade de Laval (Quebec, Canadá), Denis Brousseau e seus colegas exploraram a via dos espelhos líquidos deformáveis, como no caso da óptica adaptativa, mas substituindo os macacos por séries de bobinas, gerando um campo magnético para deformar a superfície de um ferrofluido.

Tal idéia já havia sido proposta em 1994, com mercúrio, mas acabou por ser abandonada, dado o mercúrio ter se revelado muito pesado.

Um protótipo foi construído com partículas nanométricas de magnetita como componente magnetizável de ferrofluido, o qual foi colocado em um recipiente contendo 37 bobinas de 5 mm de diâmetro formando uma rede, como se pode ver na imagem abaixo. O conjunto, como na óptica adaptativa clássica, foi controlado por computador.

Dispositivo do grupo de Denis Brousseau, com as bobinas bem visíveis.

Créditos: Denis Brousseau

Para testar o dispositivo, raios luminosos formando uma imagem foram deformados através de sua passagem por lentes mal-alinhadas e placas de Petri, de modo a produzir aberrações ópticas. Esses defeitos foram facilmente eliminados pelo espelho de ferrofluido, cuja forma podia ser modificada aproximadamente cem vezes por segundo. Esse ritmo elevado é importante para que se faça uma boa óptica adaptativa com diferentes comprimentos de onda.

Futura-Sciences, 01 de agosto, 2008 (Tradução - MIA).

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