Nad nowym rodzajem ekologicznego lasera barwnikowego, który może zmienić oblicze medycyny czy telekomunikacji, pracują naukowcy ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie. Projekt jest efektem wieloletniej współpracy interdyscyplinarnego zespołu ekspertów w dziedzinie fotoniki, materiałoznawstwa i biochemii z Polski, Szwajcarii i Szwecji.
W dzisiejszym świecie z laserami stykamy się niemal wszędzie: wykorzystuje się je w urządzeniach medycznych, przemyśle, komunikacji i elektronice użytkowej. Jednak wyzwaniem pozostaje wciąż tworzenie ich zrównoważonych, a przy tym wydajnych i niedrogich wersji. Tradycyjne metody opierają się bowiem na wykorzystaniu kosztownych metali ziem rzadkich, nierzadko toksycznych.
Naukowcy ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego, we współpracy z uczonymi ze Szwajcarii i Szwecji, pracują nad nowym rodzajem ekologicznego lasera barwnikowego, który może zmienić oblicze technologii.
Naszym celem jest opracowanie nowej generacji laserów z materiałów zielonych, które będą nie tylko bardziej przyjazne dla środowiska, ale także stabilne, wydajne i tanie – zapowiada dr inż. Piotr Hańczyc z Centrum Immunoterapii Komórkowych Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego, który jest liderem tego międzynarodowego konsorcjum.
Realizacja przedsięwzięcia to efekt wieloletniej już współpracy interdyscyplinarnego zespołu ekspertów w dziedzinie fotoniki, materiałoznawstwa i biochemii z Polski, Szwajcarii i Szwecji. Ich podejście, na wskroś przełomowe, zakłada stworzenie lasera barwnikowego wykorzystującego nanowłókna białkowe domieszkowane metalami i małymi cząsteczkami organicznymi. Kluczem do tej innowacji mają być funkcjonalne fibryle białkowe. To naturalne, zrównoważone struktury wykonane z białek. Nanowłókna te stanowią stabilną bazę do tworzenia hybrydowych układów, zawierając specjalne barwniki emitujące światło i maleńkie cząsteczki metalu, które zwiększają wydajność lasera.
Łącząc te elementy, chcemy stworzyć laser, który działa lepiej i wymaga mniej energii. Może to nawet umożliwić zasilanie laserów za pomocą energii elektrycznej — co było wyzwaniem w przypadku laserów organicznych – wskazuje dr inż. Piotr Hańczyc.
Kluczowym aspektem będzie wykorzystanie zjawiska emisji indukowanej agregacją oraz efektów plazmonicznych, co pozwoli znacząco obniżyć próg działania lasera i poprawić jego parametry optyczne. Naukowcy, poprzez rozwijanie tych zaawansowanych materiałów i przekształcanie ich w lasery ciała stałego, chcą otworzyć nowe drzwi dla technologii w takich obszarach, jak opieka zdrowotna, nowoczesna komunikacja czy zrównoważona produkcja.
Ten projekt nie dotyczy tylko lepszych laserów — chodzi nam o pokazanie, w jaki sposób zielone materiały mogą rozwiązywać duże problemy w technologii – przekonuje lider konsorcjum.
Na realizację badań otrzymał grant OPUS LAP, którego krajowy komponent zostanie sfinansowany kwotę ponad 3 mln zł.
MK, źródło: SGGW, NCN