تبدیل سیم ساده به نور شبیه لیزر ممکن شد

دانشمندان چینی اختراعی انجام داده اند که می تواند سرعت دستگاه های الکترونیکی را افزایش دهد و فناوری غربالگری امنیتی را بهبود بخشد.

به گزارش ایسنا به نقل از آی ای، بر اساس گزارش رسانه دولتی "ساوث چاینا مورنینگ پست"، دانشمندان چینی روش جدیدی را برای تولید نور شبیه به لیزر ابداع کرده اند که میتواند سرعت ارتباط وسایل الکترونیکی روزمره را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

دستگاه جدیدی که این نور را ممکن می سازد، بعنوان "لیزر الکترون آزاد" شناخته می شود و توسط دانشمندان موسسه اپتیک و مکانیک ظریف شانگهای زیر نظر آکادمی علوم چین ساخته شده است.

این فناوری کاملا جدید نیست. چنین لیزرهایی قبلاً نیز وجود داشته اند، اما تفاوت اینجاست که آنها دستگاه های حجیم و پرمصرفی بودند که در تأسیسات بزرگ و گران قیمت قرار می گرفتند که آنها را برای استفاده روزانه یا کاربردهای انبوه غیرعملی می کرد.

با این حال، دستگاه جدید پژوهشگران چینی تنها از یک قطعه سیم نازک به طول حدود هشت سانتی متر استفاده می کند تا نور لیزر مانند را در طیف وسیعی از طول موج ها برای طیف گسترده ای از کاربردها ساطع کند.

یه تیان (Ye Tian) یکی از نویسندگان این پژوهش می گوید که این اختراع با یافتن راهی برای همگام سازی الکترون ها مانند یک گروه از نگهبانان برای تولید نیروی بیشتر، به این موفقیت دست یافته است.

برای ایجاد این لیزر، الکترون های موجود در اتم های مواد نوری مانند شیشه، بلور یا گاز نیاز به جذب انرژی به شکل نور یا الکتریسیته دارند. وقتی آن ها این کار را انجام می‌دهند، آن انرژی اضافی، الکترون ها را وادار می کند تا به مداری با انرژی بالاتر حرکت کنند.

با این حال، این حالت دوام نمی آورد و بزودی الکترون ها باید به مدار طبیعی خود بازگردند و در طول مسیر فوتون هایی ساطع می کنند.

در پرتوهای لیزر، فوتون ها همه در یک جهت و در یک طول موج حرکت می کنند، چیزی که دانشمندان چینی موفق به بازسازی آن شده اند.

تیان می گوید:الکترون ها را بعنوان ورزشکارانی که در حال پارو زدن در یک قایق هستند تصور کنید. گروهی که بتواند امواج بزرگتری ایجاد کند و قدرت بالاتری تولید کند، برنده مسابقه خواهد بود. بهترین استراتژی این است که همه ورزشکاران در یک جهت پارو بزنند.

اکنون کارشناسان در سراسر جهان ادعا می کنند که این فناوری جدید می تواند به راحتی با ساخت دستگاه های اسکن بدن کارآمدتر یا در توسعه وسایل الکترونیکی پیشرفته تر مانند گوشی های هوشمند ، برنامه های کاربردی آماده برای غربالگری بهبود یافته را بیابد.

دیوید گوزارد (David Goard) از موسسه بین المللی مرکز تحقیقات نجوم رادیویی در استرالیا که در این مطالعه مشارکت نداشته است، می گوید:با بیشتر و یافتن راه هایی برای تولید نور فرکانس ، لیزرهای سیلیکونی ریز ساخته شده از این به تلفن ها و سایر دستگاه های ارتباطات پرسرعت و حسگرهای راه پیدا می کنند.

این توسعه همچنین پتانسیل آنرا دارد که در تحقیقات در حال انجام دیگر گنجانده شود.

نیکلاس ریورا (Nicholas Rivera) فیزیکدان دانشگاه هاروارد در تفسیری که توسط مجله "نیچر" (Nature) منتشر شده است، می نویسد: چشم‌انداز تکثیر این یافته ها با تابش مرئی به شکل ویژه هیجان انگیز است، زیرا میتواند به منابع بسیار فشرده نور تقویت شده منجر شود. این می تواند به ویژه در موادی مانند سیلیکون که بطور گسترده و به آسانی ساخته میشوند، مفید باشد، ولی استفاده از آنها بعنوان واسطه برای لیزرها تاکنون چالش برانگیز بوده است.

این مطالعه در مجله معتبر" نیچر" منتشر شده است.