9084 – Tecnologia – A Optoeletrônica


Desde o século XIX, quando os físicos elaboraram as primeiras teorias sobre o eletromagnetismo, o mundo se ergueu apoiado na energia do movimento dessas minúsculas partículas que habitam os átomos. Os elétrons fizeram funcionar válvulas de rádio, lâmpadas elétricas, motores. Por fios de cobre levaram de casa em casa sinais de voz em telefones e energia para acionar os novos aparelhos. Depois, transportaram informações dentro dos chips dos computadores. Em suma, o domínio da eletrônica na tarefa de sustentar a civilização contemporânea foi absoluto – até que a luz se atravessou no seu caminho. De fato, onde antes só havia elétrons, começam a aparecer pulsos luminosos, os fótons. É a época da afirmação da optoeletrônica, uma nova tecnologia que já se manifesta da telefonia à computação. “Optoeletrônica é a interação entre radiação luminosa e matéria, entre fótons e elétrons”. A interação entre eletricidade e luz pode ser a porta aberta para um caminho verdadeiramente revolucionário – os computadores óticos. Em seu interior não haverá corrente elétrica viajando através dos chips, mas pulsos de luz emitidos por laser, viajando por guias óticos e transportando informações a velocidades até 1 milhão de vezes maiores que as dos computadores eletrônicos.
Esse é o sonho de pesquisadores de vários países, como o engenheiro americano Alan Huang, que trabalha nos laboratórios da multinacional AT & T Bell, em Nova Jersey, na tentativa de construir um chip ótico. A corrida pelo domínio dessa tecnologia passa também pelo Japão, onde foi formado um pool liderado por onze grandes empresas a fim de acelerar as pesquisas. Na Escócia, o cientista Desmond Smith, da Universidade Heriot-Watt, de Edimburgo, trabalha num dos maiores projetos de computador ótico do mundo.
Uma onda de luz é igual a qualquer outra onda eletromagnética – de rádio ou TV, por exemplo -, mas tem como característica a freqüência muito mais alta. É justamente isso que lhe dá o poder de transportar mais dados. Daí tornar-se a tecnologia ótica, senão uma alternativa capaz de aposentar a eletrônica, ao menos um complemento poderoso à utilização dos elétrons. além de ser mais rápida, a onda de luz é formada por pulsos de energia luminosa que não possuem carga ou matéria. Em condições normais, um raio de luz não interfere em outro – basta ver os fachos de duas lanternas que se cruzam sem se desviar de suas trajetórias.
Os elétrons, ao contrário, são partículas com carga e massa que interagem uns com os outros. Quando um sinal elétrico é transportado num fio de cobre, os elétrons vão se chocando pelo caminho, produzindo calor e dispersando o sinal original. Nas cerâmicas supercondutoras, a temperaturas ainda muito baixas, os elétrons viajam sem colidir, não havendo portanto perda de energia. As trombadas e interações entre os elétrons acarretam dois problemas básicos nos equipamentos modernos. O primeiro diz respeito ao chamado ruído de comunicação. Distribuídos pelos subterrâneos das cidades, os fios de telefone podem eventualmente passar perto do motor de uma máquina em uma obra qualquer. O campo eletromagnético ali criado é suficiente para perturbar os sinais telefônicos e levar ao aparelho, além das vozes, quaisquer outros ruídos.
O mesmo acontece quando fios muito próximos são atingidos pela água da chuva: os sinais se misturam devido à ligação formada pela água e o que se ouve é linha cruzada. A segunda grande limitação da eletrônica está dentro dos computadores. Nos chips, ou seja, nas minúsculas centrais de processamento de dados, a informação viaja a bordo dos elétrons, criando uma linguagem lógica que se baseia na passagem, ou não, da corrente elétrica. O trânsito dos elétrons a altas velocidades dentro dos chips gera calor. Se não fossem dotados de sistemas de refrigeração, os supercomputadores, que trabalham com extraordinária rapidez, teriam seus chips derretidos, tamanho o calor produzido.

Além de revolucionar a comunicação e os computadores, as fibras óticas estão permitindo aos médicos ver as doenças com os próprios olhos dentro do corpo humano. Através de pequenas incisões, as fibras são introduzidas nos caminhos naturais do organismo e vasculham pulmões, intestinos, coração e outros órgãos antes inacessíveis. Essa viagem interior, que até há poucos anos só existia em história de ficção científica, é feita pelo fibroscópio, um aparelho que consiste em dois feixes de fibras óticas, um para iluminar o tecido corporal e outro para transmitir a imagem.
A ponta do primeiro feixe á alimentada com uma fonte de luz. A luz percorre as fibras óticas e ilumina o órgão que o médico quer ver. Uma lente capta então a luz refletida e a focaliza no feixe de transmissão, em que cada fibra corresponde a um ponto da imagem. A imagem completa aparece num visor, podendo ser gravada por uma câmera ou mostrada num monitor de TV. Olhando pelo fibroscópio, o médico pode, por exemplo, detectar pólipos nos intestinos, depois removidos por diminutos instrumentos cirúrgicos ou por feixe de laser.
Sensores de fibras óticas também são capazes de fazer análises do sangue do paciente no próprio consultório, tornando o processo mais rápido. Pequenas cirurgias são igualmente possíveis, com a vantagem de dispensar o corte de tecidos saudáveis – o feixe de laser transportado pelas fibras óticas cauteriza veias em hemorragias intestinais e vaporiza placas e coágulos sanguíneos em artérias cardíacas.