Jedynie prawda jest ciekawa


Polskie lasery z grafenem

01.05.2013

Niezwykle precyzyjne, wyprodukowane nad Wisłą lasery wykorzystujące grafen mogą już za 2-3 lata trafić na rynek. Grafen służy w nich jako superszybki przełącznik światła - mówi Grzegorz Soboń z Politechniki Wrocławskiej.

Grzegorz Soboń z Grupy Elektroniki Laserowej i Światłowodowej na Politechnice Wrocławskiej znalazł się wśród dwóch wyróżnionych w tym roku stypendystów programu START Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. W swojej pracy zajmuje się wykorzystaniem grafenu w laserach światłowodowych, które emitują bardzo krótkie impulsy światła.

Jak wyjaśnia badacz, lasery takiego typu mają bardzo dużo zastosowań praktycznych - mogą być stosowane np. w chirurgii czy w kosmetologii jako bardzo precyzyjny skalpel optyczny. Znajdują również zastosowanie w bardzo precyzyjnych pomiarach np. odległości.

"Jest to też bardzo dobre narzędzie do obróbki, cięcia, wykonywania precyzyjnych mikrowierceń czy mikrootworów w materiałach takich jak stal, aluminium czy plastiki" - dodaje badacz z PWr. Bardzo krótkie impulsy mają też duże znaczenie dla badań podstawowych - służą jako narzędzie dla naukowców, np. do diagnostyki materiałów.

Stypendysta FNP wyjaśnia, że wykorzystanie grafenu w laserach to na razie nowa działka badań - pierwsze lasery z grafenem pojawiły się dopiero trzy - cztery lata temu. Ale zespołowi z PWr, w którym pracuje Soboń, udało się skonstruować pierwszy na świecie wykorzystujący grafen światłowodowy laser z liniową polaryzacją wiązki. "To był laser, który był bardzo stabilny, emitował bardzo krótkie impulsy, a parametry tego promieniowania były bardzo dobre i przydatne z punktu widzenia zastosowania. Był to pierwszy taki układ na świecie" - wyjaśnia naukowiec.

Soboń dodaje, że w ramach swojej pracy nad doktoratem opracował pierwszy na świecie układ wzmacniający promieniowanie z lasera z grafenem, umożliwiający jego użycie w precyzyjnej obróbce materiałów. "Docelowo mamy zamiar takim laserem wycinać struktury biodegradowalnych stentów, stosowanych do przywracania drożności naczyń krwionośnych" - wyjaśnia.

Dodaje, że impulsy w tworzonych na PWr laserach trwają zaledwie 300 femtosekund (jedna sekunda to milion miliardów femtosekund). "Dzięki temu czas interakcji światła lasera z materią jest bardzo krótki i nie ma między nimi oddziaływania termicznego. Przez to uzyskuje się lepsze parametry obrabianej powierzchni" - tłumaczy Soboń.

W uzyskaniu szybkich impulsów w laserach bardzo przydatne okazują się niezwykłe właściwości grafenu. Okazuje się, że pod wpływem odpowiednio mocnego światła lasera, grafen cyklicznie zmienia swoją zdolność do pochłaniania światła. "Działa jak bardzo szybki przełącznik" - mówi Soboń i wyjaśnia, że pod wpływem lasera grafen z materiału pochłaniającego część światła staje się całkowicie przezroczysty. Jednak w ciągu femtosekund się regeneruje i cykl się powtarza. Czasy impulsów, które powstają dzięki grafenowi mogą być bardzo krótkie - znacznie krótsze niż w innych stosowanych dotychczas materiałach. To, że grafen jest przełącznikiem światła wynika z jego charakterystycznej struktury energetycznej.

Laureat stypendium START tłumaczy, że pojedyncza warstwa grafenu absorbuje 2,3 proc. światła. "Dla nas to tyle, co nic - grafen wydaje nam się przezroczysty, ale dla lasera to sporo" – opowiada rozmówca PAP. Grafen nie wygasza więc światła lasera całkowicie. Modulacja światła laserowego jest więc niewielka, ale w laserach - wystarcza.

Zespół z PWr w ramach programu GRAF-TECH Narodowego Centrum Badań i Rozwoju tworzy wraz z Instytutem Technologii Materiałów Elektronicznych w Warszawie oraz firmą Fiber Optic Technical Support z Wrocławia konsorcjum, którego celem jest wdrożenie polskich laserów. "Mamy sprzężenie zwrotne od przemysłu i wiemy, na jakie lasery jest zapotrzebowanie. Jesteśmy na etapie projektowania prototypów" - mówi Grzegorz Soboń. Wyraża przy tym nadzieję, że polskie lasery z grafenem trafią na rynek nawet w ciągu 2-3 lat.

"Cały świat oszalał teraz na punkcie grafenu. Badania posuwają się do przodu bardzo szybko, a my wpisujemy się w ten nurt badań i staramy się znaleźć dla siebie niszę. Szybko rozwija się również technika laserowa. Wydaje mi się, że przez następne dekady będziemy mieli co robić w tej dziedzinie laserów z grafenem" - podsumowuje badacz z PWr.

PAP, ruk

[Fot. Wikipedia/alexanderAIUS/licencja CC 3.0/GFDL]

Warto poczytać

  1. harry-meghan-wedding 19.05.2018

    Sakramentalne "tak" księcia Harrego i Meghan Markle. Czy łączy ich więcej niż myślimy?

    W sobotę 19 maja w kaplicy św. Jerzego na zamku w Windsor książe Harry i amerykańska aktorka Meghan Markle powiedzieli sobie sakramentalne "tak".

  2. tanks 17.05.2018

    VIII Piknik Militarny "Misja Wschód"

    Blisko 1000 rekonstruktorów, ok. 70 rodzajów pojazdów militarnych i rekonstrukcje różnych walk będzie można oglądać podczas VIII Podlaskiego Pikniku Militarnego "Misja Wschód", który rozpocznie się 1 czerwca w Białymstoku.

  3. Twierdza-Przemysl 17.05.2018

    Noc Muzeów - nieznane zdjęcia twierdzy Przemyśl

    Podczas tegorocznej Nocy Muzeów można będzie obejrzeć nieznane zdjęcia twierdzy Przemyśl wykonane w czerwcu 1915 r. 55 fotografii ze zbiorów rodziny Starzewskich z Krakowa zaprezentuje Muzeum Historii Miasta Przemyśla.

  4. lars-von-trier 16.05.2018

    Skandal na festiwalu w Cannes!

    Widzowie zniesmaczeni premierą filmu Larsa von Triera „The house that Jack built”.

  5. przedwojenny-rzeszow 16.05.2018

    Międzywojenny Rzeszów na wystawie fotografii podczas Nocy Muzeów

    Mieszkańców międzywojennego Rzeszowa, ich życie codzienne, scenki rodzajowe, czy wygląd ówczesnych ulic można będzie zobaczyć w Noc Muzeów na wystawie fotografii wykonanych z oryginalnych, szklanych negatywów ze słynnego rzeszowskiego zakładu fotograficznego Edwarda Janusza.

  6. dzien-flagi 02.05.2018

    Dzień Flagi przypomina o szacunku dla symboli narodowych

    Flaga to znak jednoczący Polaków w kraju i za granicą - powiedział PAP rzecznik Konferencji Episkopatu Polski ks. Paweł Rytel-Andrianik.

  7. karol-borsuk 30.04.2018

    Prof. Karol Borsuk - hodowca zwierzątek

    W 1943 roku prof. Karol Borsuk, specjalista w dziedzinie geometrii, wymyślił grę planszową Hodowla Zwierzątek, której produkcja stała się jego jedynym źródłem utrzymania po tym, jak został zwolniony z uniwersytetu.

  8. 1270polonez 28.04.2018

    Próba pobicia rekordu Guinnessa w tańczeniu poloneza w ramach 100-lecia Niepodległości

    Mieszkańcy Słupcy (wielkopolskie) w ramach obchodów 100-lecia odzyskania przez Polskę niepodległości będą próbowali pobić w niedzielę rekord Guinnessa w największej liczbie osób jednocześnie tańczących poloneza.

CS155fotMINI

Czas Stefczyka 155/2018

PDF (11,86 MB)

pobierz najnowszy numer
archiwum numerów

Facebook