• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Pół wieku po laserze powstał pierwszy... antylaser

    22.03.2011. 15:20
    opublikowane przez: Jakub Juranek

    Eksperyment myślowy mający ułatwić zrozumienie zasady działania lasera zainspirował naukowców do stworzenia urządzenia działającego dokładnie odwrotnie. Doskonały pochłaniacz spójnego promieniowania (ang. Coherent Perfect Absorber; CPA), lub prościej "antylaser", absorbuje promieniowanie o określonej częstotliwości zamieniając je w ciepło. Wynalazek znajdzie prawdopodobnie szerokie zastosowanie w medycynie oraz elektronice.

    Pomysł na stworzenie urządzenia, którego efekt pracy jest odwrotny do działania lasera, przyszedł do głowy badacza Douglasa Stone'a wtedy " jak twierdzi - gdy próbował wytłumaczyć koledze zasady działania zwykłych laserów. Gdy zaproponował wyobrażenie sobie lasera działającego wspak: nie emitującego, lecz pochłaniającego fale elektromagnetyczne, zaczął kontemplować możliwość budowy podobnego urządzenia w rzeczywistości. Doprowadziło go to do pogłębionych studiów nad tym zagadnieniem, co zaowocowało napisaniem pracy teoretycznej omawiającej problematykę praktycznej konstrukcji antylasera. W lutym bieżącego roku Stone i jego współpracownicy wraz z drugim zespołem pod kierownictwem H. Cao (wszyscy z Uniwersytetu Yale) stworzyli pierwsze działające urządzenie.

    Zasada funkcjonowania antylasera jest prosta. Istota jego działania polega na wpuszczeniu wiązki promieniowania do swoistej pułapki interferencyjnej znajdującej się w odpowiednio zaprojektowanym krzemowym waflu. Rozdzielone wiązki laserowe (fale o takiej samej amplitudzie i częstotliwości) pochodzące z jednego źródła kierowane są na przeciwne ścianki wafla. W jego obrębie zderzają się i rykoszetują, dzięki zestrojonej częstotliwości i strukturze wafla tłumią się wzajemnie, zaś ich energia przekształcona zostaje w ciepło. Zbudowane urządzenie pochłania około 99% energii emitowanej przez laser. Badacze twierdzą, że nic nie stoi na przeszkodzie, aby w przyszłości jego efektywność była całkowita. Również wielkość wynalazku - obecnie mierzy on około 1 cm - można będzie znacznie zmniejszyć: wedle analiz przeprowadzonych przez projektantów, możliwa jest budowa pochłaniacza o rozmiarze zaledwie 6 mikronów, czyli mającego grubość 1/20 ludzkiego włosa.

    Antylaser może znaleźć wiele zastosowań praktycznych, przede wszystkim w medycynie i elektronice. Być może dzięki niemu uda się pokonać jedno z większych wyzwań leżących na przeszkodzie w konstrukcji komputerów optycznych, czyli rozwiązać problem efektywnego sterowania światłem w procesie kodowania informacji. W medycynie pochłaniacz laserowy może być pomocny w precyzyjnym manipulowaniu promieniowaniem w celach diagnostycznych i terapeutycznych.

    Po ponad pół wieku od zbudowania pierwszego lasera na scenę postępu wchodzi wynalazek, którego działanie jest jego odwrotnością. Czas pokaże czy będzie on równie ważny i znajdzie równie powszechne zastosowanie, jak jego poprzednik.


    Więcej na temat antylasera (w języku angielskim) można dowiedzieć się na stronie magazynu Wired. O osiągnięciach nowoczesnej technologii laserowej można również przeczytać na portalu Naukowy.pl w artykule pt. Laserowy oręż to nie fantastyka.


    Źródło:
    Wan, W., Chong, Y., Ge, L., Noh, H., Stone, D. A. i Cao, H. (2011). Time-Reversed Lasing and Interferometric Control of Absorption. Science, 331. doi: 10.1126/science.1200735

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Antylaser – urządzenie absorbujące światło o określonych długościach fali, i zamieniające pochłoniętą energię na ciepło. Urządzeniu nadano nazwę CPA (ang. "Coherent Perfect Absorber") – dosł. doskonały pochłaniacz koherencyjny)

    Antysensybilizacja – zmniejszenie się uczulającego działania sensybilizatora po wprowadzeniu do emulsji małych ilości innego sensybilizatora optycznego. Barwnik będzie działał jako antysensybilizator, jeżeli jego zakres pochłaniania promieniowania leży większych długościach fal światła, niż zakres pochłaniania pierwszego sensybilizatora.

    Działania polityczne – takim mianem można określić działania ludzi w polityce. Za działania polityczne uważa się racjonalne, kontrolowane i dobrowolne czynności podmiotu realizującego swoje potrzeby i interesy związane w sposób bezpośredni lub pośredni z władzą polityczną. Działania polityczne charakteryzują się tym, że podmiot może świadomie i samodzielnie wybrać czas, miejsce i sposób postępowania. Istotą działań politycznych podmiotu polityki (np. partii politycznej) jest sprawowanie (samodzielnie lub w koalicji) władzy politycznej albo też wywieranie wpływu na ośrodki decyzji politycznych (np. rząd, parlament) w warunkach walki, kompromisów lub współpracy. Działania polityczne są podejmowane przede wszystkim z zamiarem osiągnięcia korzystnych dla danego podmiotu stanów (skutków) w sferze politycznej, ekonomicznej, socjalnej, kulturowej. Działania polityczne mają wiele przejawów w życiu politycznym.

    Działania polityczne – takim mianem można określić działania ludzi w polityce. Za działania polityczne uważa się racjonalne, kontrolowane i dobrowolne czynności podmiotu realizującego swoje potrzeby i interesy związane w sposób bezpośredni lub pośredni z władzą polityczną. Działania polityczne charakteryzują się tym, że podmiot może świadomie i samodzielnie wybrać czas, miejsce i sposób postępowania. Istotą działań politycznych podmiotu polityki (np. partii politycznej) jest sprawowanie (samodzielnie lub w koalicji) władzy politycznej albo też wywieranie wpływu na ośrodki decyzji politycznych (np. rząd, parlament) w warunkach walki, kompromisów lub współpracy. Działania polityczne są podejmowane przede wszystkim z zamiarem osiągnięcia korzystnych dla danego podmiotu stanów (skutków) w sferze politycznej, ekonomicznej, socjalnej, kulturowej. Działania polityczne mają wiele przejawów w życiu politycznym.

    Popiołomierz – urządzenie służące do pomiaru jakości węgla kamiennego (lub innego paliwa stałego np węgla brunatnego lub lignitu), poprzez pomiar zawartości substancji niepalnych, a więc nie podlegających procesowi spalania. Początkowo były to tylko urządzenia radiometryczne wymagające do pracy źródła promieniowania jonizującego gamma. Działanie takich urządzeń zostało oparte na pomiarze pochłaniania dwóch wiązek promieniowania o różnych energiach. Niskoenergetyczna wiązka promieniowania, zostaje osłabiona przez popiół, którego liczba atomowa jest wielokrotnie większa od liczby atomowej substancji palnej oraz od warstwy węgla na taśmociągu. Natomiast osłabienie wiązki wysokoenergetycznej zależeć będzie niemal wyłącznie od masy powierzchniowej węgla. Dzięki temu można z dużą dokądnością, w sposób ciągły (np na taśmociągu) mierzyć zawartość popiołu w węglu.

    Buster (z ang. booster) – rodzaj urządzenia wspomagającego, które umożliwia czasowe zwiększenie efektu działania danej maszyny. Urządzenie to jest najczęściej wykorzystywane w momencie rozruchu maszyny bądź urządzenia aby pokonać znaczne siły bezwładności.

    Wibrograf – przyrząd do rejestrowania (wykreślania) krzywych przedstawiających przemieszczenie ciała drgającego w funkcji czasu. Działanie wibrografu jest podobne do działania wibrometru, ale zamiast urządzenia wskazówkowego wibrograf jest wyposażony w urządzenie rejestrujące, np. z rysikiem kreślącym krzywe na przesuwającej się taśmie.

    Dodano: 22.03.2011. 15:20  


    Najnowsze