Apuntar un rayo láser a un avión no es una broma inofensiva:el destello repentino de luz brillante puede incapacitar al piloto, arriesgando la vida de los pasajeros y la tripulación. Pero debido a que los ataques pueden ocurrir con láseres de diferentes colores, como el rojo, verde o incluso azul, Los científicos han tenido dificultades para desarrollar un método único para impedir todas las longitudes de onda de la luz láser. Hoy dia, Los investigadores informan sobre cristales líquidos que algún día podrían incorporarse en los parabrisas de los aviones para bloquear cualquier color de brillo, luz enfocada.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la Reunión y Exposición Nacional de Primavera de 2019 de la American Chemical Society (ACS).

Según la Administración Federal de Aviación, 6, En 2017 se informaron 754 impactos de láser en aviones. "Colaboradores del departamento de aviación de nuestra universidad se acercaron a nosotros sobre el creciente problema que ocurre en los aeropuertos de todo el mundo, donde las personas disparaban láseres a los aviones durante el despegue y el aterrizaje, las fases críticas del vuelo, "dice Jason Keleher, Doctor., investigador principal del proyecto. Tales ataques, que provocan brillantes destellos de luz en la cabina, puede distraer a los pilotos o infligir daños visuales temporales o permanentes, dependiendo de la longitud de onda y la intensidad del láser.

"Queríamos encontrar una solución que no requiriera que rediseñáramos por completo el parabrisas de un avión, sino que agrega una capa al vidrio que aprovecha el sistema de energía existente para descongelar el parabrisas, "dice Daniel Maurer, un estudiante de pregrado. Keleher y Maurer están en la Universidad de Lewis.

En lugar de integrarse en el parabrisas, Los enfoques anteriores han incluido parabrisas desplegables o gafas que los pilotos se ponen durante el despegue y el aterrizaje. Sin embargo, estos pueden ser inconvenientes porque requieren que la tripulación de vuelo tome estas precauciones, ya sea que estén siendo atacados o no. Un problema aún mayor es que estas estrategias funcionan solo para longitudes de onda específicas de luz láser. "No bloquean todo, "Dice Maurer." Por lo general, están dirigidos a láseres verdes porque se utilizan para la mayoría de los ataques ".

Para desarrollar su nuevo enfoque, los investigadores aprovecharon los cristales líquidos, materiales con propiedades entre los líquidos y los cristales sólidos que los hacen útiles en pantallas electrónicas. El equipo colocó una solución de cristales líquidos llamada norte - (4-metoxibencilideno) -4-butilanilina (MBBA) entre dos paneles de vidrio de 1 pulgada cuadrada. MBBA tiene una fase líquida transparente y una fase cristalina opaca que dispersa la luz. Aplicando un voltaje al aparato, los investigadores hicieron que los cristales se alinearan con el campo eléctrico y experimentaran un cambio de fase al estado cristalino más sólido.

Los cristales alineados bloquearon hasta el 95 por ciento de rojo, rayos azules y verdes, a través de una combinación de dispersión de luz, absorción de la energía del láser y polarización cruzada. Los cristales líquidos podrían bloquear láseres de diferentes poderes, simulando varias distancias de iluminación, así como la luz brillaba en diferentes ángulos sobre el vidrio.

Además, el sistema era completamente automático:un fotorresistor detectó luz láser y luego activó el sistema de energía para aplicar el voltaje. Cuando se quitó la viga, el sistema apagó la energía, y los cristales líquidos volvieron a su transparencia, estado liquido. "Solo queremos bloquear el punto donde el láser está golpeando el parabrisas y luego volver a la normalidad rápidamente después de que el láser se haya ido, "Keleher observa. El resto del parabrisas, que no fue alcanzado por el láser, permanecería transparente en todo momento.

Ahora que los investigadores han demostrado que su enfoque funciona, planean escalarlo desde cuadrados de 1 pulgada hasta el tamaño de un parabrisas de avión completo. Los resultados iniciales han demostrado que un patrón de rejilla de sensor en cuadrados de vidrio de 2 pulgadas responderá solo a la sección de vidrio que está iluminada. El equipo también está probando diferentes tipos de cristales líquidos para encontrar otros aún más eficientes y versátiles que regresen al estado transparente más rápidamente una vez que se retira el láser.