A RECORDS könyvéből a valaha készített legfinomabb LASER gerenda! mai esemény
Szerző: Cătălina Oana Curceanu/Megjelenés dátuma: 2015-03-22 10:03
Olasz és izraeli kutatók egy csoportjának sikerült megszereznie a valaha létrehozott legvékonyabb lézersugarat. Ez a haj, egy hajszál átmérőjének ezreléke, új forradalmat generálhat a technológiában.
A lézersugarakat számos, a rendelkezésünkre álló technológiában alkalmazzák - a mikroszkópoktól kezdve a számítógépeken át, a mikrosebészetben vagy a dokumentumnyomtatásban. Még háromdimenziós nyomtatásban is - ez egy új módszer, amely lehetővé teszi számunkra, hogy összetett objektumokat készítsünk nyomtató segítségével.
Mindezek a technológiák a mikroszkopikus részletek tekintetében korlátozzák a nyaláb méretét - nem nyomtathatunk ki karaktereket, és nem készíthetünk háromdimenziós tárgyakat, amelyek kisebbek, mint az alkalmazott sugár mérete.
A római La Sapienza Egyetem, az ISC-CNR, a római és a Pavia Egyetem olasz kutatócsoportjának az izraeli Jeruzsálemi Egyetem kutatóival együttműködve sikerült egy egy haj részének része, amely szétterjed, anélkül, hogy átlátszó anyagban nagy távolságokra lebomlik. A tanulmány eredményeit a Nature Photonics folyóiratban tették közzé.
Lássuk hát, miről van szó.
Amíg ezt az eredményt nem kapják meg, úgy vélik, hogy az úgynevezett diffrakciós határ miatt a körülbelül 500 nanométernél kisebb sugarak (az egyik nanométer a méter egymilliomod része) nem érhető el. A diffrakciós határ a fénydiffrakció jelenségéhez kapcsolódik, amely szerint a hullámhosszánál kisebb méretű nyaláb fókuszát nem lehet elérni. A hullámhossz jellemzi a fény "színét", és 400 nanométer (kék esetén) és 700 nanométer (piros esetében) között van.
Emiatt a jelenleg használt lézersugarak legkisebb méretei a haj átmérőjének körülbelül egy századát teszik ki.
Az olasz és izraeli kutatók csoportjának azonban 10-szeresére sikerült csökkenteni a nyaláb méretét - új rekordot szerezve.
Hogy pontosan sikerült nekik ezt a teljesítményt?
A fénysugarak általában nem úgy viselkednek, mint olyan tárgyak, amelyeknek tömegük van (a fotonok nyugalmi tömeg nélküli részecskék), és az anyaggal való terjedés és kölcsönhatás után hajlamosak kiszélesedni. Ebben a helyzetben azonban a kutatók által használt anyagban (átlátszó anyag) az elektronokkal való kölcsönhatás nyomán a fénysugár úgy viselkedik, mintha "hatékony" tömeget szerzett volna, és nyílszerűen terjed - anélkül, hogy kiszélesedett.
Ily módon lehetséges volt egy 280 nm-es rekordméretű nyalábot előállítani, amely úgy terjed, hogy a felhasznált anyag torzulást nem szenved.
Ahhoz, hogy ezt a dimenziót meg lehessen mérni, új - mechanikus jellegű - mérőeszközök kifejlesztésére volt szükség, mivel az optikai készülékek nem voltak képesek ilyen kis méretű nyaláb mérésére.
Mire jó ez az új technológia? Ilyen kicsi lézersugarakkal sok és nem sejtett alkalmazást lehetne kifejleszteni. Új mikroszkópok, amelyek jelenleg láthatatlan részletek láthatók; lézeres szikék sejtszintű méretekkel vagy új memóriákkal az olcsó számítógépek számára - ezek csak az új felfedezés lehetséges alkalmazásai.
Az a háromdimenziós nyomtató, amely rendkívül finom részletességgel képes objektumokat építeni, sok szektorban nagyon hasznos lenne - különös tekintettel arra, hogy a jövőben ezeket a nyomtatókat az űrtechnikában tervezik felhasználni különféle objektumok közvetlen pályára építésére - mint pl. a Nemzetközi Űrállomáson legyen: építse ezeket az objektumokat közvetlenül a helyszínen, anélkül, hogy veszélyeztetné őket az űrpályára repülés közben.
Az új felfedezés az alapfizika számára is rendkívül fontos, mivel hozzájárulhat új kísérletek kidolgozásához mind a kvantummechanikában, mind az anyag és alkotóelemei számos más vizsgálatában.
Cătălina Oana Curceanu, az elemi részecskefizika és a magfizika első kutatója, a Laboratori Nazionali di Frascati, az Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Róma, Olaszország) és a Scientia.ro munkatársa.
Ajánlásaink
Anyja, egy óvatlan, tanulatlan nő, egyáltalán nem zavarta, hogy életet adjon a lánynak ...