Los cristales líquidos podrían ayudar a desviar los ataques de puntero láser en los aviones

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. Hoy, los investigadores reportan cristales líquidos que algún día podrían incorporarse a los parabrisas de los aviones para bloquear cualquier color de luz brillante y 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, se reportaron 6,754 ataques con láser en aviones en 2017. “Colaboradores del departamento de aviación de nuestra universidad nos contactaron sobre el creciente problema que está ocurriendo en los aeropuertos de todo el mundo, donde las personas disparaban láseres en aviones durante el despegue. y el aterrizaje, las fases críticas del vuelo “, dice Jason Keleher, Ph.D., el investigador principal del proyecto. 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 agregamos una capa al vidrio que aprovecha el sistema de energía existente para la descongelación del parabrisas”, dice Daniel Maurer, un estudiante universitario. . 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 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-metoxibenciliden) -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.

Las mejoras en la tecnología láser han creado beneficios científicos para muchas industrias. De hecho, la comunidad de la aviación se ha beneficiado de la llegada del giroscopio de anillo láser como la base para la instrumentación de la cabina y los sistemas de automatización.

Sin embargo, los láseres también están siendo utilizados como herramientas destructivas en contra de las aerolíneas.

Ya sea que se trate de intenciones malvadas o simplemente de una irresponsabilidad insensata, apuntar un láser a la cabina de un avión que está en funcionamiento equivale a intento de asesinato.

Independientemente de las especificaciones en la ley federal, se trata de un acto criminal. Es así de simple. ¿Por qué?

El apuntador láser rojo promedio, que no tiene nada en particular, el cual se utiliza para presentaciones y en entornos educativos tiene muy poca potencia. A menos que lo apunten al ojo durante un tiempo prolongado, no es probable que ocurran daños.

Sin embargo, los láseres verdes son una historia diferente. La mayoría de los láseres verdes generan un haz de una potencia mucho mayor.

Estos son los tipos de láseres vinculados con los incidentes que han sido reportados por aviones comerciales, como los 11 casos de pilotos que vieron láseres el miércoles por la noche en las cercanías del Aeropuerto Internacional de Newark.

Los láseres de alta potencia pueden ocasionar ceguera temporal, puntos negros, desorientación y daño permanente a la retina.

No es necesario decir que esto puede resultar problemático para los miembros de la tripulación involucrados en controlar el avión durante una fase importante del vuelo como el acercamiento a un aeropuerto.

Un láser puede crear una breve explosión de luz que encandila dentro de una cabina que ya está oscura cuando opera de noche.

Afortunadamente, a estos eventos con láseres no se les ha atribuido ser la causa de ningún accidente o incidentes serios a bordo de un avión. Lo más probable es que esto se deba a que solo un piloto se vio afectado o a que el ataque solo crea un problema de visión rápido y temporal.

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