Sićušno lebdeće zrno poslužilo je znanstvenicima u novom istraživanju kao žarišna točka za neobičan laser koji emitira čestice zvuka umjesto svjetlosti. Za razliku od fotona u svjetlu, zvuk se sastoji od diskretnih jedinica poznatih kao fononi, a znanstvenici su godinama usavršavali takozvane "fononske lasere" kako bi oslobodili te čestice u koncentriranom snopu, slično tradicionalnim, optičkim laserima.
Najnovije postignuće dolazi od znanstvenika Hui Jinga i njegovog tima sa Sveučilišta Hunan Normal u Kini, koji su konstruirali najbolji fononski laser do sada. Njihova inovacija usredotočena je na sićušnu kuglicu od silicijevog dioksida, koja lebdi uz pomoć dvije svjetlosne zrake i zatvorena je u reflektirajućoj komori. Vibracije tog zrnca stvaraju fonone, koji se zatim pojačavaju unutar šupljine dok ne formiraju koherentnu zraku. Istraživanje vezano za to nalazi se na znanstvenom repozitoriju arXiv.
Ključno poboljšanje koje je uveo Jingov tim uključuje dodavanje elektrode ispod kuglice, koja emitira specifične elektromagnetske signale. Ta izmjena ne samo da deseterostruko pojačava svjetlinu lasera, već i poboljšava njegov fokus i produljuje radni vijek, koji traje preko sat vremena u usporedbi s prijašnjim uređajima koji su radili samo nekoliko minuta.
Dok se konvencionalni laseri suočavaju s izazovima u prolasku kroz tekuća okruženja, fononski laseri, budući da su manje osjetljivi na takve prepreke, obećavaju primjenu u biomedicini i praćenju morskih dubina, napominje Jing.
Međutim, Richard Norte s Tehnološkog sveučilišta Delft u Nizozemskoj upozorava da trenutne eksperimentalne postavke fononskog lasera zahtijevaju složenu kalibraciju, što predstavlja značajne izazove. On naglašava da bi postizanje praktične korisnosti optičkih lasera moglo zahtijevati opsežna istraživanja i inženjerske napore u nadolazećim godinama.
Postoji uzbuđenje oko fononskih lasera s obzirom na utjecaj koji su optički laseri imali na moderni život, ali vrijeme će pokazati hoće li biti jednakog utjecaja, zaključuje Norte.
Izvor: New Scientist
