Nietypowy laser i nowe zastosowania. Szykuje się rewolucja?

W większości sytuacji lasery wykorzystują lustra do wytwarzania światła laserowego, jednak w tym przypadku kluczową rolę odgrywają zbitki ruchomych cząstek. Co takie rozwiązanie daje w praktyce?

Na czele zespołu zajmującego się tą sprawą stanął Riccardo Sapienza z Imperial College London, który wraz ze współpracownikami zaprojektował laser oparty na cząsteczkach zdolnych do samodzielnego układania się. Powstałe w ten sposób urządzenie jest programowalne w większym stopniu od dotychczas stosowanych i umożliwia wyświetlanie znacznie ostrzejszych obrazów.

Czytaj też: Naukowcy rozbijają laserami najsilniejsze wiązania chemiczne w przyrodzie

O ile zazwyczaj stosowane lasery wielokrotnie odbijają światło pomiędzy dwoma lustrami, co w pewnym momencie sprawia, że staje się ono jasne i skupione, tak tutaj zasada działania jest inna. Ten sam cel osiąga się poprzez wykorzystanie zbitków ruchomych cząsteczek zdolnych do samodzielnego układania się.

O kulisach badań w tej sprawie możemy przeczytać na łamach Nature Physics, gdzie badacze wyjaśnili między innymi, że stworzony przez nich laser wymaga najpierw użycia zielonego światła z tradycyjnego lasera. Wiązka jest wtedy kierowana w stronę niewielkich rozmiarów szklanego pudełka wypełnionego roztworem zawierającym cząstki tlenku tytanu i tlenku krzemu. Obecność światła powoduje podgrzanie cząstek tlenku krzemu, w efekcie czego cząstki tlenku tytanu zaczynają je otaczać.

Laser inny niż wszystkie, choć cel podobny

Zielone światło odbija się od zgrupowanych cząsteczek aż do momentu, w którym ich zbitki zaczną emitować wiązkę laserową. Tym razem będzie ona jednak miała kolor czerwony. Naukowcy mogą przy tym wpływać na szereg zmiennych, takich jak miejsce, z którego pochodzi wiązka oraz czystość barwy lasera. W przypadku zwyczajowo stosowanych laserów tego typu modyfikacje nie mogą być wprowadzane.

Czytaj też: Lasery tnące stal nie są w stanie go zniszczyć. Naukowcy stworzyli wyjątkowe lustro diamentowe

Jak wyjaśnia Sapienza, jednym z potencjalnych zastosowań takiego urządzenia mogłoby być wykorzystywanie go w ekranach wyświetlaczy, w szczególności o dużych rozmiarach. Cząsteczki mogłyby wtedy poruszać się i grupować w określonym obszarze, emitując kolor o wysokiej czystości, widoczny zarówno w bardzo jasnych, jak i bardzo ciemnych pomieszczeniach oraz ze wszystkich kątów. W ramach dalszych badań naukowcy chcieliby natomiast stworzyć coś w rodzaju detektorów – takie laserowy mogłyby reagować na przykład na napotkanie zanieczyszczeń powietrza.