O que é um Nanolaser?
Um nanolaser tem todas as propriedades típicas de um laser de tamanho padrão, o que significa que a luz é amplificada através da emissão estimulada de radiação. A principal diferença com um nanolaser é a escala do mecanismo e do feixe de luz emitido. O prefixo "nano" é derivado de uma palavra grega que significa "anão". Consequentemente, um nanolaser é muito menor que um laser padrão, tanto na pegada como no feixe emitido. De fato, a maioria das nanotecnologias costuma ser dezenas ou centenas de vezes menor que as tecnologias tradicionais.
Os nanolasers apresentam a capacidade de condensar ou limitar o feixe de luz emitido além do limite de difração da luz. Como conceito científico, o limite de difração da luz refere-se à capacidade de confinar a luz. Ao mesmo tempo, os cientistas acreditavam que a luz podia ser limitada a metade do comprimento de onda. Tais limites foram considerados o limite de difração da luz. Ao contrário dos lasers tradicionais, no entanto, os nanolasers são capazes de confinar um feixe de luz até 100 vezes menor que a metade de seu comprimento de onda.
Os lasers operam através de uma complexa relação entre luz visível, fótons e comprimentos de onda. Os ressonadores ópticos, os componentes usados para gerenciar o feedback em um laser, são necessários para criar a oscilação dos fótons necessária para o laser emitir luz. Antes do desenvolvimento das tecnologias nanolaser, pensava-se que o tamanho mínimo do ressonador fosse metade do comprimento de onda da luz laser. Usando plasmons de superfície em vez de fótons, os desenvolvedores conseguiram reduzir o tamanho do ressonador necessário para os nanolasers e, assim, criar os menores lasers do mundo.
O primeiro nanolaser em funcionamento foi desenvolvido em 2003. As propostas e sugestões para as tecnologias nanolaser começaram no final da década de 1950, embora os primeiros lasers de plasmon em miniatura tenham se mostrado impraticáveis. Desde 2003, numerosos avanços e aprimoramentos na tecnologia nanolaser resultaram em tamanhos cada vez menores. A partir de 2011, o menor nanolaser era conhecido como spaser, com o nome sendo um acrônimo para "amplificação de plasmon de superfície por emissão estimulada de radiação".
As aplicações para esses pequenos lasers incluem computadores, eletrônicos de consumo, aplicações médicas e microscópios, apenas para citar alguns. Os spasers, por exemplo, têm capacidade para serem pequenos o suficiente para caber dentro de um chip de computador, permitindo o processamento de informações via luz versus elétrons. Nanotecnologias semelhantes usando lasers semicondutores, conhecidas coletivamente como microdispositivos biomédicos, foram desenvolvidas. Esses dispositivos biomédicos nanolaser permitem aos cientistas discernir células cancerígenas de células saudáveis usando nanotecnologia.