Nanotechnologia

Bardziej energooszczędne niż LEDy, białe lasery są przyszłością oświetlenia i komunikacji bezprzewodowej opartej na świetle.

Lasery zostały odkryte w 1960 roku i są używane w wielu dziedzinach, jednak do tej pory nikomu nie udało się stworzyć lasera emitującego białe światło. Naukowcy z Arizona State University rozwiązali ten problem, udowadniając, że półprzewodzące lasery są w stanie wyprodukować pełne spektrum kolorów, które jest niezbędne do wyemitowania białego światła. Stworzyli oni cienką nanowarstwę półprzewodnika –  która mierzy około 1/5 grubości ludzkiego włosa – złożoną z trzech równoległych segmentów. Każdy z nich obsługuje jeden z trzech podstawowych kolorów emitowanych przez laser, od czerwonego, przez zielony, do niebieskiego. Gdy osiągnięta zostanie równowaga, pojawia się białe światło.

Dzięki temu odkryciu, laser może stać się najpopularniejszym źródłem światła i zastąpić lub stanowić alternatywę dla LEDów. Lasery są jaśniejsze, energooszczędne i emitują żywsze kolory, co może zostać wykorzystane np. przy produkcji ekranów telewizorów lub komputerów. Innym potencjalnym wykorzystaniem laserów jest komunikacja przy użyciu światła LEDów, nazywana li-fi, około dziesięciokrotnie szybsza od obecnie popularnego wi-fi. Natomiast li-fi wykorzystująca lasery może być nawet 10-100 razy szybsza.

Cu-Zheng Ning, profesor i autor projektu, tłumaczy: „Koncepcja białego lasera zdaje się przeczyć logice, gdyż cechą typowego lasera jest to, że emituje światło w jednym kolorze, o określonej długości fali i spektrum elektromagnetycznym.  Białe światło jest zaś połączeniem widzialnych  fal różnej długości”. W typowym świetle opartym na LEDach, niebieska dioda jest pokryta fosforem tak, aby przetworzyć część światła niebieskiego na zielony, żółty lub czerwony, co jest odbierane przez ludzkie oko jako białe światło.

Największym wyzwaniem dla naukowców było uzyskanie niebieskiego światła. Badacze z University of Yalova z Turcji przez dwa lata próbowali stworzyć nanomateriał w formie warstwy emitujący niebieskie światło. Grupa opracowała w tym celu specjalną strategię – najpierw uformowano pożądany kształt, następnie przekształcono materiał aby uzyskać odpowiednią zawartość stopu aby ostatecznie był w stanie emitować niebieskie światło.

Następnym krokiem w badaniach nad laserami będzie opracowanie podobnych laserów w oparciu o baterie.

Źródło artykułu

Źródło grafiki