Neseniai, remiantis Heriot-Watt universiteto Edinburge, JK, pranešime, universiteto komanda nustatė, kad saulės šviesa gali būti naudojama lazeriams valdyti po tyrimų. Saulės šviesa, kaip vienas gausiausių atsinaujinančios energijos šaltinių žemėje, jei ją bus galima panaudoti lazeriniam varymui, taps svarbiu lūžio tašku tolimesnėje pramonės raidoje.
Fotosintetinės antenos kompleksas surenka saulės šviesos energiją, paverčia ją elektroniniais sužadinimais ir efektyviai sujungia juos į H-dimerį, esantį viduryje. Čia sužadinimas absorbuojamas į šviesią, didelės energijos būseną, o tada greitai atsipalaiduoja į tamsią, mažos energijos būseną. Šis mechanizmas apsaugo nuo pakartotinės emisijos ir leidžia populiacijos inversiją tarp |L⟩ ir |G⟩ būsenų, taip leidžiant generuoti lazerius
Įprasti lazeriai maitinami elektra iš baterijų arba tinklo. Net jei naudojama atsinaujinanti energija, tam reikia papildomos infrastruktūros ir visada prarandama energija. Mokslininkų grupė teigia, kad saulės spindulių naudojimas siekiant pradėti cheminius procesus, o ne iškastinį kurą, turi daug galimybių ateityje.
Dr. Erikas Gaugeris iš Heriot-Watt fotonikos ir kvantinių mokslų instituto, kuris anksčiau apibūdino, kaip veikia saulės spindulių valdomi lazeriai tyrime, paskelbtame New Journal of Physics, pasakoja apie tai, kaip saulės šviesos yra gausu, tačiau ją sunku surinkti, saugoti ir naudoti, nes jis plonas ir kintantis. Gamta rado būdą tai padaryti fotosintezės būdu, kai augalai saulės šviesą, vandenį ir anglį paverčia maistu ir energija.
Komanda sukūrė bioninį naujos lazerinės sistemos projektą, kuris natūralią saulės šviesą paverčia nuosekliu lazerio spinduliu. Kiti mokslininkai pradėjo dirbti su saulės lazeriais, tačiau tai, kas buvo įrodyta iki šiol, vis dar reikalauja sudėtingų sistemų ir aukšto lygio šaldymo. Gauger komanda dirba su purpurinėmis bakterijomis – fotosintetiniu organizmu, randamu tvenkiniuose ir ežeruose, kad įkvėptų savo naująją sistemą.
Violetinės bakterijos turi į žiedą panašius čiuptuvus, kurių viduryje yra reakcijos centras, kuris saulės šviesą paverčia chemine energija, sakė Gauge'as ir pridūrė, kad jei būtų rastas būdas pašalinti reakcijos centrą ir pakeisti jį paprastesne struktūra, tai krūva modifikuotų fotosintezės. konstrukcijos galėtų būti naudojamos saulės šviesai paversti lazerio spinduliais aplinkos sąlygomis.
Tiksliau, šiam dizainui nereikės nei išorinio maitinimo šaltinio, nei didelio sudėtingo apvyniojamo objektyvo. Jis būtų lengvas ir nešiojamas su visiškai natūraliais organiniais komponentais. Tai būtų pagrindinis žaliosios energijos šaltinis. Dabar, kai komanda turi visus šiuos komponentus, jai tereikia rasti geriausią būdą žaisti su molekuliniu „Lego“ ir surinkti konstrukciją.
Galutinis rezultatas gali būti mažos energijos saulės lazeris, kuris vis tiek galėtų būti naudojamas įvairioms reikmėms, sakė Gaugeris. Saulės lazeriai galėtų būti naudojami žaliajai energijai generuoti arba cheminiams procesams įgalinti. Tai galėtų padėti sumažinti anglies pėdsaką procesų, tokių kaip trąšų gamyba. Labai įdomu, kad galime panaudoti saulės energijos išteklius, kad sumažintume anglies dvideginio išmetimą.
