Nuevos cristales líquidos algún día podrían incorporarse a los parabrisas de los aviones para bloquear cualquier color de luz brillante y enfocada, y neutralizar el peligro de los punteros láser.
Apuntar un rayo láser a un avión no es una broma inofensiva: el repentino destello 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, el verde o incluso el azul, los científicos han tenido dificultades para desarrollar un método único para impedir todas las longitudes de onda de la luz láser.
Los nuevos cristales líquidos que pueden responer a este peligro para la aviación han sido presentados en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS).
Según la Administración Federal de Aviación, se reportaron 6,754 ataques con láser en aviones en 2017. Dichos ataques, que causan destellos brillantes de luz en la cabina, pueden distraer a los pilotos o infligir daño visual temporal o permanente, dependiendo de la longitud de onda y la intensidad del láser.
“Queríamos encontrar una solución que no nos obligara a rediseñar completamente el parabrisas de un avión, sino que agregasemos una capa al vidrio que aproveche el sistema de energía existente para la descongelación del parabrisas”, dice Daniel Maurer, un estudiante universitario de la Universidad de Lewis que, junto al profesor Jason Keleher, realizó la investigación.
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 o no en la mira.
Un problema aún mayor es que estas estrategias funcionan solo para longitudes de onda específicas de la luz láser. “No bloquean todo”, dice Maurer. “Por lo general, están dirigidos hacia láseres verdes porque se usan 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 las pantallas electrónicas. El equipo colocó una solución de cristales líquidos llamada N- (4-metoxibencilideno)-4-butilanilina (MBBA) entre dos paneles de vidrio de 1 pulgada cuadrada. La MBBA tiene una fase líquida transparente y una fase cristalina opaca que dispersa la luz. Al aplicar 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 los rayos rojo, azul y verde, a través de una combinación de dispersión de la luz, absorción de la energía del láser y polarización cruzada. Los cristales líquidos podrían bloquear los láseres de diferentes potencias, simulando varias distancias de iluminación, así como la luz que brillaba en diferentes ángulos sobre el vidrio.
Además, el sistema era completamente automático: un fotorresistor detectó la luz láser y luego activó el sistema de energía para aplicar el voltaje. Cuando se eliminó el haz, el sistema desconectó la alimentación y los cristales líquidos volvieron a su estado líquido transparente. “Solo queremos bloquear el punto donde el láser golpea el parabrisas y luego hacer que vuelva rápidamente a la normalidad después de que el láser se haya ido”, señala Keleher.
El resto del parabrisas, que no fue golpeado por el láser, permanecerá 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 completo.
Los resultados iniciales han demostrado que un patrón de cuadrícula de sensor en cuadrados de vidrio de 2 pulgadas responderá solo a la sección de vidrio que se ilumina. El equipo también está probando diferentes tipos de cristales líquidos para encontrar otros aún más eficientes y versátiles que regresan al estado transparente más rápidamente una vez que se retira el láser.
Fuente: Aviación al día.
