A közelmúltban, az edinburghi (Egyesült Királyság) Heriot-Watt Egyetem sajtóközleménye szerint az egyetemi csapat azt találta, hogy a napfény a kutatások után lézerek meghajtására használható. A napfény, mint a Föld egyik legelterjedtebb megújuló energiaforrása, amennyiben lézeres meghajtásra használható, fontos fordulópont lesz az ipar jövőbeli fejlődésében.
A fotoszintetikus antennakomplexum összegyűjti a napfény energiáját, elektronikus gerjesztésekké alakítja, és hatékonyan egyesíti a közepén elhelyezett H-dimerben. Itt a gerjesztés felszívódik a fényes, nagy energiájú állapotba, majd gyorsan ellazul a sötét, alacsony energiájú állapotba. Ez a mechanizmus megakadályozza az újraemissziót, és lehetővé teszi a populáció inverzióját az |L⟩ és |G⟩ állapotok között, így lehetővé válik lézerek generálása
A hagyományos lézereket akkumulátorról vagy hálózatról táplálják. Még ha megújuló energiát használnak is, ehhez további infrastruktúrára van szükség, és a folyamat során mindig van energiaveszteség. A kutatócsoport szerint a napfénynek a fosszilis tüzelőanyagok helyett a lézerek kémiai folyamatok elindítására való irányítása sok lehetőséget rejt magában a jövőre nézve.
Dr. Erik Gauger, a Heriot-Watt Fotonikai és Kvantumtudományi Intézet munkatársa, aki korábban a New Journal of Physics folyóiratban megjelent tanulmányában felvázolta a napfény által hajtott lézerek működését, arról beszél, hogy a napfény bőséges, de nehéz összegyűjteni, tárolni és használja, mert vékony és változó. A természet megtalálta a módját ennek a fotoszintézis révén, amelynek során a növények a napfényt, a vizet és a szenet táplálékká és energiává alakítják.
A csapat bionikus tervrajzot készített egy új lézerrendszerhez, amely a természetes napfényt koherens lézersugárrá alakítja. Más tudósok elkezdtek dolgozni a napelemes lézereken, de az eddigiekhez még mindig összetett rendszerekre és magas szintű hűtésre van szükség. a Gauger csapat a tavakban és tavakban található, lila baktériumokká változott baktériumokkal dolgozik, hogy inspirációt adjanak új rendszerükhöz.
A lila baktériumoknak gyűrűszerű csápjai vannak, középen egy reakcióközponttal, amely a napfényt kémiai energiává alakítja, mondta Gauge, hozzátéve, hogy ha sikerül módot találni a reakcióközpont eltávolítására és egy egyszerűbb szerkezetre, egy csomó módosított fotoszintetikusra cserélni. szerkezetek felhasználhatók a napfény lézersugárrá alakítására környezeti körülmények között.
Pontosabban, ehhez a kialakításhoz nincs szükség sem külső áramforrásra, sem nagy, összetett körbefogó objektívre. Könnyű és hordozható lenne, teljesen természetes szerves összetevőkkel. Ez lenne a zöld energia végső forrása. Most, hogy a csapat rendelkezésére állnak ezek az összetevők, már csak meg kell találnia a legjobb módot a molekuláris "Lego"-val való játékhoz, és össze kell szerelnie a szerkezetet.
A végeredmény egy alacsony energiaigényű szoláris lézer lehet, amely továbbra is számos alkalmazáshoz használható, mondta Gauger. A szoláris lézerek felhasználhatók zöld energia előállítására vagy kémiai folyamatok lehetővé tételére. Ez kezelheti az olyan folyamatok szénlábnyomát, mint a műtrágyagyártás. Nagyon izgalmas, hogy napenergia-forrásokat használhatunk a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére.
