Nedavno je, prema saopštenju za medije sa Univerziteta Heriot-Watt u Edinburgu, UK, univerzitetski tim otkrio da se sunčeva svjetlost može koristiti za pokretanje lasera nakon istraživanja. Sunčeva svjetlost kao jedan od najzastupljenijih obnovljivih izvora energije na zemlji, ako se može koristiti za laserski pogon, postat će važna prekretnica u budućem razvoju industrije.
Kompleks fotosintetskih antena prikuplja energiju iz sunčeve svjetlosti, pretvara je u elektronska pobuda i efikasno ih spaja u H-dimer smješten u sredini. Ovdje se ekscitacija apsorbira u svijetlo, visokoenergetsko stanje, a zatim se brzo opušta u tamno, niskoenergetsko stanje. Ovaj mehanizam sprečava ponovnu emisiju i omogućava inverziju populacije između |L⟩ i |G⟩ stanja, omogućavajući tako stvaranje lasera
Konvencionalni laseri se napajaju električnom energijom iz baterija ili mreže. Čak i ako se koristi obnovljiva energija, to zahtijeva dodatnu infrastrukturu i uvijek dolazi do gubitka energije u procesu. Korištenje sunčeve svjetlosti za pokretanje lasera za pokretanje hemijskih procesa umjesto fosilnih goriva ima puno prostora za budućnost, kaže istraživački tim.
Dr. Erik Gauger sa Heriot-Watt instituta za fotoniku i kvantnu nauku, koji je ranije izložio kako laseri vođeni sunčevom svjetlošću rade u studiji objavljenoj u New Journal of Physics, govori o tome kako je sunčeve svjetlosti u izobilju, ali je teško prikupiti, pohraniti i koristiti jer je tanak i promjenjiv. Priroda je pronašla način da to učini putem fotosinteze, u kojoj biljke pretvaraju sunčevu svjetlost, vodu i ugljik u hranu i energiju.
Tim je dizajnirao bionički plan za novi laserski sistem koji nadogradi prirodnu sunčevu svjetlost u koherentni laserski snop. Drugi naučnici su počeli da rade na solarnim laserima, ali ono što je do sada pokazano i dalje zahteva složene sisteme i visok nivo hlađenja. tim Gauger radi sa pretvorenim u ljubičaste bakterije, fotosintetički organizam koji se nalazi u ribnjacima i jezerima, kako bi pružio inspiraciju za njihov novi sistem.
Ljubičaste bakterije imaju prstenaste pipke s reakcionim centrom u sredini koji pretvara sunčevu svjetlost u hemijsku energiju, rekao je Gauge, dodajući da ako se može pronaći način da se ukloni reakcioni centar i zamijeni ga jednostavnijom strukturom, gomilom modificiranih fotosintetskih strukture bi se mogle koristiti za pretvaranje sunčeve svjetlosti u laserske zrake u ambijentalnim uvjetima.
Konkretno, ovaj dizajn ne bi zahtijevao ni vanjski izvor napajanja ni veliko, složeno sočivo sa omotačem. Bio bi lagan i prenosiv sa potpuno prirodnim organskim komponentama. To bi predstavljalo krajnji izvor zelene energije. Sada kada tim ima sve ove komponente na raspolaganju, samo treba da pronađe najbolji način da se igra sa molekularnim "Lego" i sastavi strukturu.
Krajnji rezultat mogao bi biti niskoenergetski solarni laser koji bi se još uvijek mogao koristiti za niz aplikacija, rekao je Gauger. Solarni laseri bi se mogli koristiti za stvaranje zelene energije ili za omogućavanje hemijskih procesa. Ovo bi moglo riješiti ugljični otisak procesa kao što je proizvodnja gnojiva. Vrlo je uzbudljivo da možemo koristiti solarne izvore energije da bismo postigli smanjenje emisije ugljika.
