Baru-baru ini, menurut siaran berita dari Universiti Heriot-Watt di Edinburgh, UK, pasukan universiti telah mendapati bahawa cahaya matahari boleh digunakan untuk memacu laser selepas penyelidikan. Cahaya matahari sebagai salah satu sumber tenaga boleh diperbaharui yang paling banyak di bumi, jika boleh digunakan untuk pemacu laser, akan menjadi titik perubahan penting dalam pembangunan masa depan industri.
Kompleks antena fotosintesis mengumpul tenaga daripada cahaya matahari, menukarkannya kepada pengujaan elektronik dan dengan cekap mengumpulkannya ke dalam H-dimer yang diletakkan di tengah. Di sini, pengujaan diserap ke dalam keadaan cerah, bertenaga tinggi dan kemudian dengan cepat mengendur ke keadaan gelap, tenaga rendah. Mekanisme ini menghalang pancaran semula dan membenarkan penyongsangan populasi antara keadaan |L⟩ dan |G⟩, sekali gus membolehkan penjanaan laser
Laser konvensional dikuasakan oleh elektrik daripada bateri atau grid. Walaupun kuasa boleh diperbaharui digunakan, ini memerlukan infrastruktur tambahan dan sentiasa ada kehilangan tenaga dalam proses itu. Menggunakan cahaya matahari untuk memacu laser untuk memulakan proses kimia dan bukannya bahan api fosil mempunyai banyak skop untuk masa depan, kata pasukan penyelidik.
Dr Erik Gauger dari Institut Heriot-Watt untuk Fotonik dan Sains Kuantum, yang sebelum ini menggariskan bagaimana laser yang dipacu cahaya matahari berfungsi dalam kajian yang diterbitkan dalam New Journal of Physics, bercakap tentang bagaimana cahaya matahari banyak, tetapi sukar untuk dikumpulkan, disimpan dan gunakan kerana ia nipis dan berubah-ubah. Alam semula jadi telah menemui cara untuk melakukan ini melalui fotosintesis, di mana tumbuhan menukar cahaya matahari, air dan karbon kepada makanan dan tenaga.
Pasukan ini telah mereka bentuk pelan tindakan bionik untuk sistem laser baharu yang meningkatkan cahaya matahari semula jadi kepada pancaran laser yang koheren. Para saintis lain telah mula bekerja pada laser suria, tetapi apa yang telah ditunjukkan setakat ini masih memerlukan sistem yang kompleks dan tahap penyejukan yang tinggi. pasukan Gauger bekerja dengan bakteria ungu, organisma fotosintesis yang ditemui di kolam dan tasik, untuk memberikan inspirasi untuk sistem baharu mereka.
Bakteria ungu mempunyai sesungut seperti cincin dengan pusat tindak balas di tengah yang menukar cahaya matahari kepada tenaga kimia, kata Gauge, sambil menambah bahawa jika cara boleh didapati untuk mengeluarkan pusat tindak balas dan menggantikannya dengan struktur yang lebih mudah, sekumpulan fotosintetik yang diubah suai. struktur boleh digunakan untuk menukar cahaya matahari kepada pancaran laser di bawah keadaan ambien.
Secara khususnya, reka bentuk ini tidak memerlukan sumber kuasa luaran mahupun kanta lilit yang besar dan kompleks. Ia akan menjadi ringan dan mudah alih dengan komponen organik semulajadi sepenuhnya. Ia akan menjadi sumber utama tenaga hijau. Memandangkan pasukan mempunyai semua komponen ini, ia hanya perlu mencari cara terbaik untuk bermain dengan molekul "Lego" dan memasang struktur.
Hasil akhirnya boleh menjadi laser solar tenaga rendah yang masih boleh digunakan untuk pelbagai aplikasi, kata Gauger. Laser suria boleh digunakan untuk menjana tenaga hijau atau untuk membolehkan proses kimia. Ini boleh menangani jejak karbon proses seperti pengeluaran baja. Amat mengujakan kita boleh menggunakan sumber tenaga suria untuk mencapai pengurangan dalam pelepasan karbon.
