НАШИ НОВОСТИ

Ученые запускают
«машину времени»
Читать


Последние изобретения
Читать

10 самых бесполезных
изобретений,
созданных за последние
несколько столетий
(на материале газеты Таймс)
Читать

Самые удивительные изобретения
Читать

Американские ученые нашли лекарство от радиации
Читать

Нижегородский стоматолог изобрел более полусотни полезных вещей
Читать

Ученые создали жидкий биополимер, залечивающий повреждения спинного мозга
Читать

Мышиная моча поможет предотвратить теракты
Читать

Ученые научили самолеты самостоятельно "заживлять" повреждения корпуса
Читать

Аудиоформат MT9 в будущем заменит MP3
Читать

Изобретатель топлива на воде оказался шарлатаном
Читать

Заправь машину минералкой
Читать

Ещё об уникальных изобретениях
Читать

Лазер из флуоресцентных белков медузы


Согласно новому исследованию, белки медуз, выращенные в бактериях, впервые были использованы для создания лазера. По словам исследователей, прорыв представляет собой значительный прогресс в так называемых лавинах поляритонов. Эти лазеры могут быть гораздо более эффективными и компактными, чем обычные, и могут открыть исследовательские направления в области квантовой физики и оптических вычислений.

Новое слово в лазерной науке

Традиционные поляритонные лазеры, использующие неорганические полупроводники, необходимо охлаждать до невероятно низких температур. Более поздние конструкции, основанные на материалах органической электроники, например, используемых на органических светодиодах, работают при комнатной температуре, но должны питаться пикосекундными (один триллионный) импульсами света. Посредством повторения флуоресцентных белков, которые произвели революцию в области биомедицинской визуализации, и, позволили ученым контролировать процессы внутри клеток, команда создала поляритонный лазер, который работает при комнатной температуре, питаемой наносекундными импульсами - всего лишь миллиарды долей секунды.

Генетически модифицированные бактерии

Пикосекундные импульсы подходящей энергии в тысячи раз сложнее сделать, чем наносекундные импульсы, так что это действительно упрощает создание этих лазеров на поляритонах. Флуоресцентные белки раньше использовались в качестве маркера в живых клетках или живой ткани, но теперь исследователи начали использовать их в качестве материала. Эта работа впервые показывает, что их молекулярная структура действительно благоприятна для работы при высокой яркости - как это требуется, например, для превращения их в лазеры. Исследователи заполняли оптические микрополости этим белком перед тем, как подвергнуть их «оптической накачке», где наносекундные вспышки света используются для приведения системы в требуемую энергию для создания лазерного излучения. Важно отметить, что, достигнув порога для поляритонной генерации, накачка большей энергии в устройство приводит к обычной генерации. Это помогает подтвердить, что первая эмиссия произошла из-за поляритонной генерации. Обычные лазеры создают свои сильные лучи, пользуясь тем, что фотоны могут быть усилены возбужденными атомами в так называемой «среде усиления» лазера. Обычно их изготавливают из неорганических материалов, таких как стекла, кристаллы или полупроводники на основе галлия.

Поляритонный лазерный свет почти неотличим от обычного лазерного излучения, но физический процесс, который его создает, основан на квантовом явлении для усиления света. Повторное поглощение и излучение фотонов атомами или молекулами в усиливающей среде порождают квазичастицы, называемые поляритонами. В определенных условиях - до достижения энергетического уровня, необходимого для обычной генерации, поляритоны синхронизируются в совместное квантовое состояние, называемое конденсатом, что дает лазерный свет.