Các nhà nghiên cứu Litva và Nhật Bản phát triển Nanolaser bạc

Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Kaunas (KTU) ở Litva và Viện Khoa học Vật liệu Quốc gia ở Tsukuba, Thành phố Ibaraki, Nhật Bản đã bắt tay phát triển thành công một loại thuốc nanolaser mới dựa trên các ống nano bạc.
Mặc dù cấu trúc của nó rất nhỏ đến nỗi nó chỉ có thể được quan sát thông qua kính hiển vi công suất cao, nhóm nghiên cứu tự tin về các ứng dụng tiềm năng của nó.
Nanolaser có tiềm năng cho một loạt các ứng dụng trong các lĩnh vực như chẩn đoán y tế sớm, truyền thông dữ liệu và công nghệ bảo mật, và nó cũng được dự kiến ​​là một công cụ quan trọng để nghiên cứu các tương tác ánh sáng. Cách mà ánh sáng được khuếch đại và tạo ra bởi laser thay đổi từ ứng dụng này sang ứng dụng khác, xác định màu sắc của bức xạ và chất lượng của chùm tia laser.
Theo đồng tác giả của sáng chế, Tiến sĩ Juod? Nas of Ktu's Mindaugas, "Nano Laser sử dụng các cấu trúc nhỏ hơn một triệu lần so với một milimet để tạo ra và khuếch đại ánh sáng, và bức xạ laser của chúng được tạo ra trong một khối lượng vật liệu rất nhỏ."
Mặc dù nghiên cứu và phát triển của Nanolaser đã được tiến hành trong một thời gian, phiên bản của KTU và các đối tác Nhật Bản là duy nhất trong quy trình sản xuất của nó. Họ đã sử dụng các ống nano bạc, được sắp xếp gọn gàng trên một bề mặt và chứa đầy vật liệu hoạt động quang học, để tạo ra cơ chế cần thiết để khuếch đại ánh sáng và tạo ra hiệu ứng laser.
"Các ống nano bạc, vì các hạt bạc đơn tinh thể cực nhỏ với các đặc tính quang học tuyệt vời, là thành phần cốt lõi của Nanolaser của chúng tôi." Nhà nghiên cứu Juod? Nas của Viện Khoa học Vật liệu của KTU cho biết.
Các ống nano được tổng hợp thông qua một quy trình độc đáo được phát minh bởi các đối tác của KTU tại Nhật Bản để đảm bảo hình dạng và chất lượng chính xác của chúng. Các hình khối sau đó được sắp xếp thành một cấu trúc hai chiều bằng cách sử dụng quy trình tự lắp ráp hạt nano. Trong quá trình này, các hạt được căn chỉnh tự nhiên từ môi trường chất lỏng lên mẫu được thiết kế sẵn.
Khi các tham số mẫu được khớp với các tính chất quang học của các ống nano, một hiện tượng duy nhất được gọi là cộng hưởng mạng bề mặt xảy ra, tạo ra hiệu quả ánh sáng trong môi trường hoạt động quang học.
Không giống như các laser thông thường sử dụng gương để tạo ra hiện tượng này, Nanolaser được phát minh bởi nhóm KTU sử dụng một bề mặt với các hạt nano. "Khi các ống nano bạc được sắp xếp theo mô hình định kỳ, ánh sáng bị mắc kẹt bởi chúng. Juod? Nas hình dung sự tương tự.
Ánh sáng bị bắt tạo ra cho đến khi cuối cùng nó vượt qua ngưỡng năng lượng của bức xạ kích thích, tạo ra một chùm ánh sáng mãnh liệt với một màu và hướng cụ thể. Thuật ngữ laser, viết tắt của ánh sáng được khuếch đại bởi bức xạ kích thích, mô tả quá trình này.
Bằng cách sử dụng các ống nano bạc chất lượng cao, dễ sản xuất, laser có thể hoạt động ở mức năng lượng thấp kỷ lục, làm cho việc sản xuất quy mô lớn có thể, "Juod lưu ý." Ngay cả khi sự sắp xếp không hoàn hảo, các tính chất của nó bù đắp cho nó. "
Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu của dự án, các cơ quan tài trợ nghiên cứu của Litva rất hoài nghi, mặc dù thực tế là sự đơn giản của phương pháp nên thu hút sự chú ý. "Một số người hoài nghi đặt câu hỏi liệu phương pháp đơn giản chúng tôi đã sử dụng có thể tạo ra các cấu trúc nanolaser có chất lượng đủ cao hay không." Giáo sư Sigitas Tamulevicius từ Viện Khoa học Vật liệu tại KTU cho biết.
Tuy nhiên, nhóm KTU bị thuyết phục về chất lượng của các máy bay nanol và đã quản lý để đảm bảo tài trợ từ một tổ chức quốc tế, Juod? Nas giải thích, "Sau nhiều công việc và thí nghiệm, chúng tôi đã chứng minh rằng nếu các nanoparticles chất lượng cao được sử dụng, một hiệu ứng hiệu quả có thể đạt được, ngay cả khi không hoàn hảo."