Жидкий лазер, не испаряющийся в воздухе

14.02.2023

Ученые создали дешевый и простой в управлении и использовании жидкостный лазер.

Физики из Университета Цукубы в Японии разработали перестраиваемый лазер, работающий на основе капель жидкости. В отличие от ранее созданных капельных лазеров, новому устройству не требуются специальные условия. Технология поможет создать дешевые и гибкие устройства для оптической связи.

Для своей разработки исследователи использовали "эффект лотоса". Эти растения известны своей способностью очищаться от пыли. Через микроскопические бугорки на поверхности листа капли воды не улетучиваются, но формируют почти идеальные сферы, которые скатываются вниз, захватывая за собой частицы пыли.

Специалисты использовали подобный подход для создания жидких капель, которые могут действовать как лазеры, оставаясь стабильными до луны. Они использовали ионную жидкость тетрафторбората 1-этил-3-метилимидазолия и смешивали ее с красителем. Кварцевую подложку для "жидкого лазера" исследователи покрыли наночастицами фторированного кремнезема, чтобы поверхность отталкивала жидкости, как лист лотоса.

В серии экспериментов ученые показали, что, если нанести с помощью обычного коммерческого струйного принтера на обработанную кремниевую подложку подготовленную жидкость, крошечные капельки формируют практически идеальные сферы.

Такие капли могут оставаться стабильными в течение как минимум 30 дней. Форма и стойкость к испарению позволяют капле сохранять оптический резонанс при возбуждении лазерным источником накачки. А управлять лазером можно продувая поверхность газообразным азотом: это сдвигает лазерные пики в диапазоне от 645 до 662 нм, слегка деформируя форму капель.

Исследователи отмечают, что все современные капельные лазеры требуют специальных условий и не могут работать в воздухе, потому что капли быстро испаряются. Представленная разработка - первый дешевый и доступный жидкостный лазер.

<< Назад: 90-дюймовый лазерный телевизор Hisense 90L5H 4K 15.02.2023

>> Вперед: Солнечные батареи из лунного грунта 14.02.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Плутон излучает рентгеновское излучение 16.07.2017 Плутон оказался мощным источником рентгеновского излучения. Рентгеновское излучение ранее регистрировали при наблюдении других небесных тел - например, Венеры и Марса. Обычно это объясняется наличием в их атмосфере благородных газов или азота. Кроме того, датчики рентгена срабатывали при наблюдении комет. Полученные данные позволяют ученым утверждать, что на Плутоне атмосфера есть, и она подвержена периодическим сезонным колебаниям плотности и состава. Когда Плутон максимально приближается к Солнцу, твердые азот и метан с его поверхности переходят в газообразное состояние и делают атмосферу плотнее. В прошлый раз Плутон проходил свой перигелий (ближайшую к Солнцу точку орбиты) в 1989 году. В 2015 году, во время "визита" New Horizons, на Плутоне все еще было лето (год там длится 248 земных лет), и летняя атмосфера состояла преимущественно из азота, метана и углекислого газа. Раз в атмосфере есть нейтральные газы - значит, ионы солнечного ветра должны сталкиваться с молекулами этих газов в атмосфере. На других небесных телах их взаимодействие порождает рентгеновское излучение, поэтому ученые решили посмотреть на Плутон глазами рентгеновского телескопа Chandra и узнать, излучает ли рентген Плутон. Оказалось, излучает - да еще как; телескоп зафиксировал более мощное излучение, чем предсказывали все математические модели. Либо в атмосфере Плутона постоянно находится очень много крупиц твердого вещества и солнечный свет, доходящий до них, возбуждает атомы этого вещества и заставляет и излучать кванты рентгеновского излучения, либо плотность вещества солнечного ветра в районе Плутона выше расчетной. Возможно, некое до сих пор неизвестное явление фокусирует солнечный ветер на Плутоне - отсюда высокая плотность частиц и рентгеновское излучение, считают астрономы. Точного ответа на вопрос об источнике сильного рентгеновского излучения на Плутоне пока нет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025