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. bronislaw-opalko-18082018 18.08.2018

    Zmarł Bronisław Opałko. Odtwórca roli Genowefy Pigwy

    Dziś rano w szpitalu zmarł Bronisław Opałko, artysta kabaretowy znany głównie z postaci Genowefy Pigwy. Miał 66 lat

  2. 1270vervqaas 08.08.2018

    Setki samochodów i widowiskowe pokazy – VERVA Street Racing ujawnia atrakcje motoryzacyjne

  3. orzel06082018 06.08.2018

    Orzeł prawie utonął w Zalewie Wiślanym. Na ratunek ruszyli mu policjanci i strażacy

    Podczas zabezpieczania regat na Zalewie Wiślanym funkcjonariusze policji z Fromborka dostali zgłoszenie o orle, który z trudem utrzymywał się na powierzchni wody.

  4. kora-28072018 28.07.2018

    Nie żyje Kora Jackowska, legenda polskiego rocka

    W sobotę, o godz. 5.30 zmarła liderka zespołu Maanam - Kora, czyli Olga Sipowicz. Miała 67 lat. Wokalistka odeszła w swoim domu w Bliżowie, w otoczeniu najbliższych. Informację potwierdziła PAP prof. Magdalena Środa, która towarzyszyła artystce w chwili śmierci

  5. loteria26072018 26.07.2018

    Rekordowy kupon lotto – mieszkaniec Kalifornii wygrał ponad pół miliarda dolarów

    Po ostatnim losowaniu popularnej w USA loterii Mega Millions okazało się, że tylko jeden szczęśliwiec kupił kupon z wygrywającymi liczbami. Mieszkaniec Kalifornii tym samym wzbogacił się o oszałamiającą sumę 522 milionów dolarów.

  6. rubens25072018 25.07.2018

    Regulamin Facebooka cenzuruje... Rubensa. „Piersi, pośladki i cherubiny – zakazane”

    Belgijskie muzea wysłały list do Facebooka, protestując przeciwko decyzji portalu społecznościowego, który usunął zdjęcia przedstawiające obrazy flamandzkiego malarza Petera Paula Rubensa, ponieważ przedstawiają one nagie postaci.

  7. lewando17072018 17.07.2018

    Tak się bawił i śpiewał Robert Lewandowski na ślubie Ani Korcz. To wideo jest hitem w sieci!

    Anna Korcz, znakomita polska aktorka, wydała za mąż swoją starszą córkę (która również ma na imię Anna)

  8. kazimierz-witkiewicz-17072018 17.07.2018

    Zmarł Kazimierz Witkiewicz, odtwórca roli m.in. Francesco Romanelliego z "Nie lubię poniedziałku"

    W wieku 93 lat w Krakowie zmarł aktor i reżyser Kazimierz Józef Witkiewicz, znany m.in. z roli Francesco Romanelliego w filmie "Nie lubię poniedziałku" w reż. T. Chmielewskiego. Pogrzeb odbędzie się w środę na cmentarzu Podgórskim w Krakowie

CS158fotoMINI

Czas Stefczyka 158/2018

PDF (16,14 MB)

pobierz najnowszy numer
archiwum numerów

Facebook