Innovadores espejos parabólicos para convertir luz solar en rayos láser

Se cuenta que el inventor e ingeniero griego Arquímedes utilizó espejos parabólicos para concentrar la luz solar y crear “rayos de calor”, con los que logró hacer arder los barcos que atacaban a la ciudad de Siracusa.

Aunque esta historia es muy especulativa, y probablemente sea sólo una leyenda, un equipo actual de investigadores de la Asociación Científica y de Producción de Uzbekistán ha propuesto un método con mejores garantías de funcionamiento para utilizar espejos parabólicos en sistemas láser alimentados con luz solar.

Estos sistemas láser propuestos, parecidos en su concepto básico a los grandes telescopios reflectores, aunque de menor tamaño que sus primos gigantes, serán capaces de convertir un 35 por ciento de la energía del Sol en luz láser. Es un porcentaje muy elevado, teniendo en cuenta que los láseres actuales del tipo alimentado por luz solar sólo acostumbran a lograr una eficiencia de entre el 1 y el 2 por ciento.

Los nuevos láseres cerámicos solares concentrarán la luz con un pequeño espejo parabólico de 1 metro de diámetro, y un punto focal de entre 2 y 3 centímetros de diámetro aproximadamente. La luz concentrada incidirá entonces en un disco especial de dos capas.

Un lado del disco tendrá una capa altamente reflectante, el otro lado será antirreflectante. Cuando la luz del Sol penetre a través del material cerámico, excitará los electrones en el material, haciendo que emitan radiación láser de una longitud de onda específica (1,06 micrómetros). Para controlar el calor abrasador producido por la radiación concentrada del Sol, el disco de cerámica se montará sobre un disipador de calor a través del cual se bombeará agua.


Una conversión más eficiente de luz solar en rayos láser tendría muchas aplicaciones. (Foto: NCYT/MMA)

Entonces la luz del láser viajará al foco principal y se reflejará de nuevo en la superficie de cerámica antes de salir del colector solar en un ángulo oblicuo. Es este itinerario de "doble paso" el que produce el aumento de eficiencia, permitiendo que una mayor fracción de la luz solar sea convertida en luz láser.