Первый белый лазер в мире! Что это открытие значит для нас?

  1. Wi-Fi и светодиоды для отдыха?

Первый белый лазер подарил миру инженеров Аризонского государственного университета! С момента изобретения в 1960 году лазеры нашли множество применений - от компьютеров, принтеров, оптики и хирургии. Однако все это время для лазеров было одно недостижимое, а именно - излучение белого света. Пока что никто не смог создать лазер, излучающий белый свет. Статус-кво был недавно изменен командой исследователей из Университета штата Аризона, объявив, что он только что создал устройство, которое может излучать свет любого цвета в пределах всего спектра видимого света, что является сущностью белого лазера.

«Обычные» лазеры производят пучок света на выбранной длине волны, что означает, что они ограничены одним конкретным цветом света (его цвет определяется структурой используемого полупроводника). Ученые уже показали, что, комбинируя 4 лазера с разными цветами, они могут получать белый свет, который человеческий мозг читает как один цвет. Однако до сих пор это не могло быть достигнуто с помощью одного лазера. Команде исследователей из Университета штата Аризона удалось создать полупроводник с тремя секциями, которые излучают одновременно лучи красного, зеленого и синего света в результате электростимуляции. Устройство полностью «настраивается» от красного до зеленого и синего или любого цвета между ними. Если мы депонируем все - образуется белый свет.

Коллаж отображает цвета свечения многосегментного нанолистика, разработанного исследователями АГУ
Коллаж отображает цвета свечения многосегментного нанолистика, разработанного исследователями АГУ. Источник: АГУ / Природа нанотехнологий

«Нашей целью было получить один полупроводниковый элемент, который позволял бы лазеру работать в трех основных цветах. Элемент должен быть достаточно маленьким, чтобы люди могли воспринимать только один цвет, созданный из комбинации цветов, а не три отдельных. И это было непросто », - признается Фан Фан - один из соавторов проекта и документа, опубликованного на страницах нанотехнологий природы.

Создание такого полупроводника, который по существу представляет собой наноармирующий лист порядка одной тысячной толщины человеческого волоса, потребовало разработки способа получения такой наноструктуры, которая излучает множество длин волн. Ранее было показано, что это можно сделать с красным и зеленым светом, но самым сложным было добавить синий свет в этот микс. «Мы боролись с созданием нанолистового материала, излучающего синий свет в течение почти двух лет», - признается один из ученых и соавторов проекта - Sunay Turkdogan. В конце концов, этого удалось достичь, разработав сплав из комбинации цинка, кальция, серы и селена, который излучает свет на трех разных длинах волн - R, G и B (красный, зеленый и синий).

Инновационный нанолист из полупроводников с тремя параллельными сегментами, каждый из которых позволяет лазеру работать в одном из трех основных цветов
Инновационный нанолист из полупроводников с тремя параллельными сегментами, каждый из которых позволяет лазеру работать в одном из трех основных цветов. Источник: АГУ / Природа нанотехнологий

Wi-Fi и светодиоды для отдыха?

Достижение ученых является важной вехой, которая, вероятно, приведет к тому, что лазеры станут основным источником света. Более яркие и эффективные, они могут стать альтернативой или даже заменить уже популярные светодиоды. Белый лазер также может способствовать получению еще более ярких и точных цветов на экранах телевизоров и компьютеров. Хотя это трудно представить, группа профессора Cun-Zheng Ning (профессор Школы электротехники, компьютерных наук и энергетики, под руководством которой выполнялась работа) уже доказала, что благодаря их изобретению вы можете получить на 70% больше цветов, чем нынешний. дисплей производственной отрасли. Однако самым интересным является то, что исследования в области разработки новых технологий проводятся в направлении получения беспроводной связи на основе света или Li-Fi. Li-Fi может быть в десять раз быстрее, чем уже знакомый Wi-Fi, основанный на радиоволнах. Это также будет означать, что в ближайшем будущем в одной комнате будет использоваться одна система для освещения и связи! Более того, сеть Li-Fi на основе белого лазера может быть в 100 раз быстрее, чем сама Li-Fi на основе светодиодного света (который в настоящее время тестируется).

Нам любопытно узнать о дальнейших результатах исследований инженеров в технических школах им. Ира А. Фултона при АГУ. Новости быстро распространяются, и скоро они, вероятно, будут ...

Wi-Fi и светодиоды для отдыха?