Cientistas criam antena a laser que parece um sabre de luz, transmite ondas de rádio a 30 MHz e pode mudar de tamanho e direção sem peças móveis

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Cientistas criam antena a laser que parece um sabre de luz, transmite ondas de rádio a 30 MHz e pode mudar de tamanho e direção sem peças móveis

Escrito por Romário Pereira de Carvalho

Publicado em 12/10/2026 às 15:30

Atualizado em 12/10/2026 às 15:35

Ciência e Tecnologia

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Pesquisadores desenvolveram uma antena de plasma criada por laser, capaz de transmitir sinais de rádio a 30 MHz. A tecnologia permite ajustar comprimento e direção, com potencial para aplicações em radares, satélites e comunicações espaciais

Cientistas da Universidade Estadual da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, desenvolveram uma antena de plasma que parece um sabre de luz. Criado por laser, o dispositivo conseguiu transmitir ondas de rádio sem utilizar a estrutura metálica tradicional.

Antena de plasma utiliza laser para transmitir ondas de rádio pelo ar

A novidade foi apresentada em um estudo publicado na revista científica IEEE Journal of Microwaves. O equipamento utiliza um feixe de laser para transformar uma pequena região do ar em plasma, criando uma estrutura capaz de transmitir sinais de rádio.

Diferentemente das antenas convencionais, que dependem de componentes metálicos, a nova tecnologia utiliza um filamento de plasma produzido diretamente no ar.

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O resultado chamou a atenção dos pesquisadores porque abre a possibilidade de desenvolver antenas que mudam de comprimento e direção sem precisar movimentar estruturas físicas.

A pesquisadora Prya Darshni, doutoranda da Universidade Estadual da Carolina do Norte e principal autora do estudo, explicou que a antena se parece com um sabre de luz e pode ser ajustada.

Segundo ela, essa característica poderá permitir a transmissão em diferentes frequências de rádio, algo importante para sistemas de comunicação sem fio.

O professor Paul Franzon, coautor da pesquisa, destacou outra vantagem: a possibilidade de criar antenas personalizadas sem depender de mecanismos complexos de implantação mecânica.

Por enquanto, a equipe demonstrou a transmissão de sinais a 30 megahertz (MHz), frequência que pertence à faixa VHF.

Como os cientistas transformaram um feixe de laser em uma antena

O funcionamento começa com um laser direcionado através do ar.

Ao controlar a potência e o diâmetro do feixe, os cientistas conseguem ionizar uma região estreita do ar, retirando elétrons de átomos e moléculas.

Esse processo produz o plasma, considerado o quarto estado da matéria, ao lado dos sólidos, líquidos e gases.

Como contém partículas eletricamente carregadas, o plasma consegue interagir com campos eletromagnéticos de maneira diferente do ar comum.

O laser cria um canal fino e concentrado, chamado de filamento de plasma. É justamente esse filamento que passa a funcionar como a estrutura da antena. Mas havia um problema.

Os pesquisadores precisavam encontrar uma maneira de transmitir energia elétrica ao filamento sem utilizar uma conexão física convencional.

A solução foi desenvolver um sistema de alimentação sem contato.

O equipamento utiliza um anel metálico que funciona como capacitor, componente capaz de armazenar energia em um campo elétrico.

O laser atravessa o centro desse anel e produz o filamento de plasma dentro da região influenciada pelo campo eletromagnético.

Quando um gerador de radiofrequência envia um sinal ao capacitor, o campo resultante interage com o plasma.

Essa interação permite que o filamento transmita ondas de rádio na frequência fornecida.

Foi assim que os cientistas conseguiram demonstrar experimentalmente a transmissão a 30 MHz, comprovando o funcionamento do conceito.

Tecnologia poderá mudar o tamanho e a direção da antena sem mecanismos mecânicos

Uma das principais características da antena de plasma é a possibilidade de modificar suas dimensões por meio dos ajustes do laser.

Nas antenas tradicionais, o comprimento físico influencia diretamente as frequências que podem ser transmitidas ou recebidas com eficiência.

Alterar essas dimensões geralmente exige componentes móveis ou soluções de engenharia mais complexas. Com o filamento de plasma, o funcionamento é diferente.

Darshni explicou que controlar os parâmetros do laser permite modificar as características do filamento, incluindo seu comprimento.

Isso poderá permitir a construção de antenas capazes de trabalhar com diferentes frequências sem precisar trocar ou movimentar componentes metálicos.

Outra possibilidade envolve a direção dos sinais.

Como o filamento acompanha o caminho do laser, os pesquisadores acreditam que será possível alterar a orientação da antena simplesmente mudando a direção do feixe.

Essa característica poderá ser utilizada em sistemas de radar, nos quais é necessário direcionar sinais para diferentes regiões.

Também poderá ajudar em aplicações que exigem maior intensidade de sinal em determinadas direções.

Entretanto, a pesquisa ainda não demonstrou experimentalmente todas essas possibilidades.

A transmissão a 30 MHz foi comprovada, mas o funcionamento em uma ampla faixa de frequências e o desempenho com diferentes configurações ainda precisam ser investigados.

Satélites e exploração espacial estão entre as possíveis aplicações

A nova antena também despertou interesse por suas possíveis aplicações na exploração espacial.

Satélites e espaçonaves precisam transportar equipamentos dentro de limites rigorosos de peso e tamanho.

Em alguns casos, antenas convencionais utilizam estruturas que permanecem dobradas durante o lançamento e precisam ser abertas quando o equipamento chega ao espaço.

Esses mecanismos acrescentam complexidade aos projetos.

Uma antena produzida por laser poderia representar uma alternativa, permitindo criar e ajustar determinadas estruturas sem utilizar os mesmos mecanismos de implantação.

O professor Paul Franzon destacou que existe ar suficiente na órbita terrestre baixa para formar plasma.

Essa condição é importante porque o dispositivo apresentado depende da ionização do meio ao redor para produzir seu filamento.

Ainda assim, a possibilidade de utilização em satélites permanece como uma aplicação futura.

Os pesquisadores não demonstraram o funcionamento do equipamento em condições reais do espaço.

Também será necessário investigar como a tecnologia se comporta em ambientes diferentes daqueles utilizados nos experimentos.

Pesquisa ainda precisa comprovar recepção de sinais e melhorar desempenho

Apesar dos resultados, a tecnologia permanece em estágio experimental.

Os cientistas demonstraram que um filamento de plasma criado por laser consegue funcionar como uma antena transmissora de ondas de rádio.

A capacidade de receber sinais, entretanto, ainda não foi testada.

Darshni afirmou que não vê motivos para acreditar que o dispositivo não possa funcionar também como receptor, mas essa possibilidade depende de novos experimentos.

A equipe também pretende melhorar o desempenho da antena e investigar suas capacidades em diferentes frequências.

O estudo, intitulado Laser-Induced-Plasma-Filament Antenna Transmitting 30 MHz VHF, contou ainda com a participação de Arthur Dogariu, ligado à Universidade Texas A&M e à Universidade de Princeton.

Dogariu contribuiu para as medições experimentais realizadas durante a pesquisa.

Os pesquisadores também reconheceram o trabalho de Chris Hewett, Byron Goode e Joe McElveen, da Oficina de Instrumentos da Universidade Estadual da Carolina do Norte, na fabricação dos componentes utilizados.

Para Darshni, o experimento representa o primeiro passo no desenvolvimento dessa tecnologia.

A demonstração comprovou que antenas formadas por filamentos de plasma podem transmitir sinais de rádio. Agora, os próximos estudos deverão investigar seu desempenho, suas limitações e as condições necessárias para futuras aplicações.

Informações de Sciencedaily.

Fonte

https://www.sciencedaily.