Экситонный лазер на бактериях

28.08.2016

Физики из Великобритании и Германии разработали лазер, который работает с использованием зеленого флуоресцентного белка, полученного из модифицированной кишечной палочки (Escherichia coli).

В отличие от большинства лазеров, использующих индуцированное излучение, которое возникает при переходе электрона с высокого энергетического уровня на более низкий, предложенное учеными устройство относится к классу экситонно-поляритонных.

В его микрорезонаторах, заполненных белком генномодифицированных бактерий, происходит образование экситонов - квазичастиц из электронов и дырок, которые, спариваясь с фотонами, превращаются в другие квазичастицы - поляритоны. Последние могут находится в широком диапазоне энергетических состояний, а зеленый флуоресцентный белок предотвращает аннигиляцию экситонов до их превращения в поляритоны.

Устройство работает при комнатной температуре и не требует использования дорогостоящих материалов, в частности - дорогих неорганических или органических материалов. Созданный учеными лазер может найти применение в оптической связи и прецизионных измерениях.

<< Назад: Представлена новая батарея для Tesla 29.08.2016

>> Вперед: Автономный боевой робот 28.08.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Маргарин повышает риск старческого слабоумия 13.06.2025

Деменция, или старческое слабоумие, остается одной из самых серьезных и необратимых проблем современного здравоохранения. Несмотря на прогресс в медицине, эффективных методов лечения пока нет, поэтому особое внимание уделяется выявлению факторов риска и мерам профилактики. Среди них важную роль играют привычки питания, которые могут как снизить, так и повысить вероятность развития нейродегенеративных заболеваний. Одним из спорных продуктов, вызывающих все больше опасений, является маргарин - популярная замена сливочному маслу. Несмотря на свою распространенность, маргарин подвергается интенсивной химической обработке. По мнению Дэвида Винера, специалиста по фитнесу и здоровому образу жизни, работающего с приложением Freeletics на базе искусственного интеллекта, именно содержащийся в маргарине диацетил способен вызывать слипание белка бета-амилоида, который играет ключевую роль в патогенезе деменции и болезни Альцгеймера. Винер утверждает, что этот компонент не только способствует аг ...>>

Контактные линзы с инфракрасным зрением 13.06.2025

Инфракрасный свет представляет собой часть электромагнитного спектра с длиной волны более 700 нанометров - это волны, которые находятся за пределами видимого человеческому глазу диапазона. Благодаря своим свойствам инфракрасный свет широко используется в различных технологиях, от ночного видения до тепловизоров. Однако человеческий глаз не имеет способности воспринимать эти длинноволновые излучения, поэтому для наблюдения инфракрасного света до сих пор требовались громоздкие приборы, такие как ночные очки или камеры с инфракрасными детекторами. Это ограничивало их применение в повседневной жизни и профессиональной деятельности. Недавно команда ученых из Университета науки и технологий Китая под руководством нейроученого Тяня Сюэ разработала инновационные контактные линзы с наночастицами, способными преобразовывать инфракрасный свет в видимый. Этот процесс называется "восходящим преобразованием" (upconversion) - наноматериалы внутри линз меняют длинные инфракрасные волны на короткие ...>>

Ультратонкие водородные мембраны 12.06.2025

Водородные технологии приобретают все большее значение в глобальном переходе к экологически чистой энергетике. Одним из ключевых элементов таких систем являются мембраны, через которые происходит транспорт ионов в топливных элементах. Недавние разработки норвежской исследовательской лаборатории SINTEF открывают новые горизонты в этой области, предлагая ультратонкие мембраны, которые не только повышают эффективность, но и уменьшают затраты и вредное воздействие на окружающую среду. Новая мембрана, представленная специалистами SINTEF, имеет толщину всего 10 микрометров, что составляет примерно две трети от стандартной толщины в 15 микрометров. В пресс-релизе лаборатории описывается, что такой тонкий материал кажется сопоставимым с легчайшим листом бумаги формата А4, который при этом прочнее и тоньше многих аналогов. Этот значительный шаг вперед позволит существенно сократить себестоимость производства топливных элементов - примерно на 20%. При этом снижение толщины мембраны никак н ...>>

Мурчание одомашненных кошек 12.06.2025

Мурчание - один из самых узнаваемых и любимых звуков, исходящих от домашних кошек. Однако удивительно, что далеко не все мурлыкают одинаково, и причины этого долго оставались неясными. Недавнее исследование, проведенное учеными из Университета Киото в Японии, проливает свет на биологические основы этого явления, связывая его с определенными генетическими особенностями. В ходе работы ученые проанализировали поведение 280 домашних кошек, включая стерилизованных и кастрированных особей, а также представителей смешанных пород, живущих в домашних условиях. Основное внимание уделялось исследованию гена андрогенного рецептора, который, как оказалось, играет значительную роль в различиях между кошками по уровню мурчания. Оказалось, что особи, у которых присутствует короткий вариант этого гена, мурлычут заметно больше, чем те, у кого ген имеет длинную форму. Особенно интересно, что самцы с коротким типом гена проявляли более активное вокальное общение с людьми. Это свидетельствует о том, ...>>

Квантовая гравитация с холодным зеркалом 11.06.2025

Вопрос о том, как именно гравитация проявляется на квантовом уровне, долгое время оставался одной из самых больших загадок современной физики. Несмотря на успехи в квантовой механике и теории относительности, ученым до сих пор не удалось разработать полноценную квантовую теорию гравитации. Для этого необходимо понять, ведет ли себя гравитация как классическая сила или же подчиняется законам квантовой физики. В недавнем эксперименте исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) сделали важный шаг в этом направлении, охладив крошечный механический маятник до почти абсолютного нуля и изучив его поведение с невиданной точностью. Дончел Шин, исследователь из MIT, поясняет, что на сегодняшний день нет четкого способа проверить квантовую природу гравитации в лаборатории. Главной задачей является создание таких механических систем, которые одновременно достаточно массивны, чтобы ощутить влияние гравитации, и достаточно "квантовы", то есть лишены классического шума, чтобы ...>>

Случайная новость из Архива Утята способны к абстрактному мышлению 25.07.2016 Исследователи из Оксфорда поставили с эксперимент: новорожденным утятам показывали пару геометрических объектов, связанных друг с другом и двигавшихся по кругу. Это могли быть цилиндр и пирамида, или шар и куб, или куб и цилиндр, и т. д., окрашенные в определенный цвет - синий, красный, желтый. Утята объекты запечатлевали у себя в уме и начинали за ними бегать. Но потом им показывали уже другие геометрические композиции, которые формой и цветом отличались от тех, что утята видели раньше, хотя пары в целом были чем-то похожи. Например, утенку с запечатленной парой сфер демонстрировали пару пирамид или же пару из пирамиды и цилиндра. Ни пирамида, ни цилиндр не похожи на сферу, но пара сфер похожа на пару пирамид тем, что оба объекта в них одинаковой формы. Иными словами, цель была в том, чтобы выяснить, могут ли птенцы оперировать такими признаками сходства и различия, могут ли они их обобщать. Как оказалось, могут: большинство утят, которым показывали две сферы, следовали потом за двумя пирамидами, но не за двумя разнородными предметами. Если же запечатлеванию подвергались именно разнородные предметы, то есть если птенцы сначала видели, например, цилиндр и шар, то потом они следовали не за пирамидой и пирамидой, а за пирамидой и кубом - потому что новая пара несходных предметов была больше похожа на первую пару из цилиндра и шара. Скорее всего, насущная биологическая необходимость заставила их в ходе эволюции освоить стремительное абстрактное мышление: вспомним, что импринтинг нужен птенцам, чтобы запомнить, как выглядит мать. И если бы они просто делали что-то вроде мгновенного фотоснимка и потом сравнивали ее с ним, они бы быстро потерялись - ведь настоящая утка-мать ходит, плавает, машет крыльями, поворачивается то одним боком, то другим, и всякий раз выглядит в определенном смысле иначе. Так что, глядя на нее, утятам приходится держать в голове какие-то признаки, которые позволяли бы узнать мать в любой ситуации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025