Refracción de luz ayuda a maniobrar nave impulsada por velas solares

La forma y propiedades internas de una diminuta película luminosa provoca el desvío de los haces de luz. Los ángulos de los fotones que salen determinan la dirección en la que se mueve el objeto
La luz se ha utilizado por primera vez para generar, un efecto similar a la sustentación aerodinámica. La técnica, se beneficia del hecho de que la luz se desvía, o refracta, al pasar de un medio a otro, este principio podría ser usado para crear naves impulsadas por velas solares que sean capaces de girar usando luz.
Los fotones crean una presión cuando rebotan en los objetos. Los prototipos de vela solar se hacen altamente reflectantes para maximizar este empuje, pero este efecto no permite que las velas cambien fácilmente de dirección. "Sabemos bien que podemos usar una fuente luminosa para empujar en algo, pero los mecanismos de dirección todavía deben perfeccionarse", explicó Grover Swartzlander del Instituto de Tecnología de Rochester en Nueva York.
Swartzlander dice que las velas podrían maniobrarse si los fotones no sólo rebotaran en las superficie de un material, sino que también que lo atravesasen. A medida que los fotones entran y salen de la vela, son desviados en una proporción que determina la forma de la superficie del material y su índice de refracción. Los ángulos de la luz entrante y saliente que controlarían la dirección del movimiento de la vela (ver gráfico).
Swartzlander y sus colegas demostraron el efecto en el laboratorio con varillas de plástico de sección semicircular, del grosor de una fracción de un cabello humano.
El equipo puso después las varillas en un recipiente de agua, luego se les hizo llegar luz láser desde la parte de abajo. Las barras flotaban debido a la presión por radiación, como cualquier objeto de masa similar. Pero más importante que eso, fue que se movían hacia los lados, una señal de que se habían movido por la luz refractada.
El hecho de que la forma asimétrica de las barras afectara sus movimientos hace de ellas el equivalente óptico de las alas del avión. Las alas, ya sean de aves o de un Boeing, sustentan al avión porque el aire se mueve más rápido en su parte superior, reduciendo así la presión en la parte superior. La diferencia de presiones entre la parte inferior y superior produce un empuje hacia arriba elevando el avión.
Swartzlander dice que una futura vela solar podría estar totalmente controlada en tres dimensiones con dos matrices perpendiculares de barras semicirculares.
Sin embargo, Dean Alhorn, ingeniero jefe de la NASA que lanzó recientemente el experimento NanoSail-D, afirma que en la práctica la luz del sol podría ser demasiado débil para conseguir esto y está explorando formas de controlar la nave sólo con luz reflejada.
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