Äskettäin Edinburghissa, Isossa-Britanniassa, Heriot-Watt Universityn tiedotteen mukaan yliopiston tiimi on havainnut, että auringonvaloa voidaan käyttää lasereiden ohjaamiseen tutkimuksen jälkeen. Auringonvalo on yksi maan runsaimmista uusiutuvista energialähteistä, mikäli sitä voidaan käyttää laserkäyttöön, tulee tärkeä käännekohta alan tulevassa kehityksessä.
Fotosynteettinen antennikompleksi kerää energiaa auringonvalosta, muuntaa sen elektronisiksi viritteiksi ja yhdistää ne tehokkaasti keskelle H-dimeeriksi. Tässä viritys imeytyy kirkkaaseen, korkean energian tilaan ja rentoutuu sitten nopeasti pimeään, matalaenergiseen tilaan. Tämä mekanismi estää uudelleenemission ja mahdollistaa populaation inversion |L⟩- ja |G⟩-tilojen välillä, mikä mahdollistaa lasereiden synnyttämisen
Perinteiset laserit saavat virtansa akuista tai verkosta saatavalla sähköllä. Vaikka uusiutuvaa energiaa käytettäisiin, se vaatii lisäinfrastruktuuria ja prosessissa tapahtuu aina energiahäviöitä. Auringonvalon käyttämisellä lasereiden käynnistämiseen kemiallisten prosessien käynnistämiseksi fossiilisten polttoaineiden sijaan on paljon tilaa tulevaisuudelle, tutkimusryhmä sanoo.
Tri Erik Gauger Heriot-Watt Institute for Photonics and Quantum Science -instituutista, joka hahmotteli aiemmin auringonvalolla ohjattujen laserien toimintaa New Journal of Physics -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa, puhuu siitä, kuinka auringonvaloa on runsaasti, mutta vaikea kerätä, varastoida ja varastoida. käyttää, koska se on ohut ja vaihteleva. Luonto on löytänyt tavan tehdä tämä fotosynteesin avulla, jossa kasvit muuttavat auringonvaloa, vettä ja hiiltä ravinnoksi ja energiaksi.
Tiimi on suunnitellut bionisen suunnitelman uudelle laserjärjestelmälle, joka päivittää luonnollisen auringonvalon koherentiksi lasersäteeksi. Muut tutkijat ovat alkaneet työskennellä aurinkolaserien parissa, mutta tähän mennessä todistettu vaatii edelleen monimutkaisia järjestelmiä ja korkeaa jäähdytystä. Gauger-tiimi työskentelee purppuraiksi muuttuneiden bakteerien kanssa, fotosynteettisen organismin, joka löytyy lampista ja järvistä, inspiroimaan heidän uutta järjestelmäänsä.
Purppurabakteerilla on rengasmaisia lonkeroita, joiden keskellä on reaktiokeskus, joka muuttaa auringonvalon kemialliseksi energiaksi, Gauge sanoi ja lisäsi, että jos löydettäisiin keino poistaa reaktiokeskus ja korvata se yksinkertaisemmalla rakenteella, joukko modifioituja fotosynteettisiä aineita. rakenteita voitaisiin käyttää muuntamaan auringonvalo lasersäteiksi ympäristöolosuhteissa.
Tarkemmin sanottuna tämä malli ei vaadi ulkoista virtalähdettä eikä suurta, monimutkaista linssiä. Se olisi kevyt ja kannettava täysin luonnollisilla orgaanisilla komponenteilla. Se olisi viimeinen vihreän energian lähde. Nyt kun tiimillä on kaikki nämä komponentit saatavilla, sen on vain löydettävä paras tapa leikkiä molekyyli "Legolla" ja koota rakenne.
Lopputuloksena voisi olla vähän energiaa käyttävä aurinkolaser, jota voitaisiin edelleen käyttää useisiin sovelluksiin, Gauger sanoi. Aurinkolasereita voitaisiin käyttää vihreän energian tuottamiseen tai kemiallisten prosessien mahdollistamiseen. Tämä voisi käsitellä prosessien, kuten lannoitteiden tuotannon, hiilijalanjälkeä. On erittäin jännittävää, että voimme käyttää aurinkoenergiaa hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen.
