Nella fantascienza, sparare potenti laser sembra facile:la Morte Nera può semplicemente inviare un potere distruttivo sfrecciando nello spazio come un raggio stretto. Ma in realtà, una volta sparato un potente laser, bisogna fare attenzione per assicurarsi che non diventi troppo sottile.

Se hai mai puntato una torcia contro un muro, hai osservato un esempio di diffusione della luce. Più sei lontano dal muro, più il raggio si allarga, ottenendo un punto di luce più grande e più debole. I laser generalmente si espandono molto più lentamente dei raggi delle torce elettriche, ma l'effetto della diffusione è importante quando il laser percorre molto o deve mantenere un'intensità elevata.

Se il tuo obiettivo è raggiungere il dominio galattico o, più realisticamente, per accelerare gli elettroni a velocità incredibili per la ricerca in fisica, vorrai un raggio il più stretto e potente possibile per massimizzare l'intensità.

Nei loro esperimenti, i ricercatori possono utilizzare dispositivi chiamati guide d'onda, come le fibre ottiche che potrebbero trasportare Internet nel tuo quartiere, per trasportare i laser mantenendoli contenuti in fasci stretti.

Il nucleo distinto e il guscio esterno, o rivestimento, di una guida d'onda impediscono al laser di espandersi. Ma, se l'impulso laser è troppo intenso, si imbatte in un problema:distrugge una fibra ottica in un millesimo di nanosecondo.

I ricercatori dell'Università del Maryland, finanziati dalla National Science Foundation degli Stati Uniti, hanno sviluppato una tecnica migliorata per realizzare guide d'onda in grado di resistere alla potenza di laser intensi.

La loro tecnica si basa sulla costruzione di una guida d'onda da un plasma, un gas in cui gli elettroni sono stati strappati dai nuclei degli atomi. In un articolo pubblicato su Physical Review Letters, dimostrano come potenti impulsi possono essere trasmessi lungo una guida d'onda creata sparando impulsi laser più deboli in una nuvola di idrogeno.

I ricercatori prevedono che la tecnica sarà uno strumento potente negli esperimenti di accelerazione di particelle ad alta energia. "La nuova metodologia di guida d'onda non termica sviluppata da questo gruppo ha il potenziale per migliorare notevolmente le prestazioni degli acceleratori di particelle basati su laser, " disse Vyacheslav Lukin, un direttore del programma nella Divisione di Fisica della NSF. "Tali sviluppi possono portare ad acceleratori più compatti e convenienti sia nella ricerca fondamentale che applicata".