Arizonos valstijos universiteto (JAV) inžinieriai bei mokslininkai sukūrė pirmą pasaulyje lazerį, kuris gali skleisti šviesą visame matomų spalvų spektre. Įrenginio išradėjai mano, kad tokį lazerį būtų galima pritaikyti gaminant ekranus, kieto kūno apšvietimo įrangą ir lazerių pagrindo „Wi-Fi“ atmainą.

Iki šiol mokslininkai yra prigaminę galybę raudonai, mėlynai, žaliai ir bet kokia kita spalva šviečiančių lazerių, tačiau iš esmės visiems jiems būdingas vienas apribojimas: jie skleidė tik vieną konkrečią šviesą. Vientisos struktūros, gebančios vienu metu skleisti raudoną, žalią ir mėlyną šviesą, sukūrimas buvo sudėtingas darbas, mat reikėjo suderinti labai skirtingus puslaidininkius. Tokių skirtingų kristalų auginimas artimoje aplinkoje paprastai baigiasi nepataisomais defektais visuose kristaluose.

Tačiau JAV mokslininkai rado būdą įveikti kristalų auginimo sunkumus. Naujojo jų lazerio pagrindas yra nanometrais matuojamo storio plėvelė, pagaminta iš cinko, kadmio, sieros ir seleno lydinio. Plėvelė padalinta į kelis skirtingus segmentus. Sužadinus šviesos spinduliu, plėvelės dalis, kurioje gausu kadmio ir seleno, skleidžia raudoną šviesą; kadmio ir sieros segmentas išskyrė žalią šviesą, o cinko ir sieros segmentas švyti mėlynai.

Mokslininkai lydinį augino keliais etapais, kruopščiai derindami temperatūrą ir kitas sąlygas. Kontroliuodami kelių skirtingų plėvelę sudarančių medžiagų garų, skysčio ir kietos fazės sąveikas, jie užtikrino, kad kristalų egzistavimas artimoje aplinkoje būtų įmanomas.

Šviesos impulsu galima sužadinti ne tik visų spalvų plėvelės segmentus vienu metu, bet ir kiekvieną jų atskirai. Kontroliuojant į skirtingus plėvelės segmentus nukreiptos šviesos intensyvumą, galima keisti lazerio skleidžiamos šviesos spalvą – šiuo metu jos gali atgaminti 70 proc. daugiau regimojo spektro šviesos nei dauguma įprastų šviesos šaltinių.

Lazeriai gali būti kur kas efektyvesni už LED energijos požiūriu: LED pagrindo apšvietimas iš vieno vato elektros gali skleisti tik apie 150 liumenų, tuo tarpu lazerių efektyvumas yra daugiau nei 400 liumenų vatui, teigia naujos konstrukcijos lazerį sukūrusios komandos narys, fizikas Cun-Zhengas Ningas. Be to, fiziko teigimu, toks lazeris galėtų būti naudojamas kuriant už dabartinius gaminius sodresnių spalvų ir didesnio kontrastingumo ekranus.

Dar vienas potencialus lazerio panaudojimo būdas – „Li-Fi“ technologija, kurią naudojant ryšys tarp įrenginių palaikomas tam naudojant regimo spektro šviesą. Ši technologija galėtų net 10 kartų padidinti duomenų perdavimo spartą, lyginant su „Wi-Fi“.

Šiuo metu vystomų „Li-Fi“ technologijų pagrindas yra LED šviestukai. Mokslininko teigimu, šioje technologijoje LED šviestukus iškeitus į lazerį duomenys būtų perduodami nuo 10 iki 100 kartų greičiau dėl to, kad lazeriai duomenis gali koduoti nepalyginamai greičiau nei balti LED šviestukai. Ateityje mokslininkai ketina ieškoti būdų įvairiaspalvę plėvelę sužadinti ne šviesos impulsais, o elektra.

Tyrimo ataskaitą publikavo leidinys „Nature Nanotechnology“.

Komentarai (2)