Nylig, ifølge en pressemelding fra Heriot-Watt University i Edinburgh, Storbritannia, har universitetsteamet funnet ut at sollys kan brukes til å drive lasere etter forskning. Sollys som er en av de mest tallrike fornybare energikildene på jorden, hvis det kan brukes til laserdrift, vil bli et viktig vendepunkt i den fremtidige utviklingen av industrien.
Det fotosyntetiske antennekomplekset samler energi fra sollys, konverterer det til elektroniske eksitasjoner og samler dem effektivt til en H-dimer plassert i midten. Her absorberes eksitasjonen i den lyse, høyenergitilstanden og slapper deretter raskt av til den mørke, lavenergitilstanden. Denne mekanismen forhindrer re-utslipp og tillater populasjonsinversjon mellom |L⟩- og |G⟩-tilstandene, og tillater dermed generering av lasere
Konvensjonelle lasere drives av elektrisitet fra batterier eller nettet. Selv om det brukes fornybar kraft, krever dette ekstra infrastruktur og det er alltid energitap i prosessen. Å bruke sollys til å drive lasere til å starte kjemiske prosesser i stedet for fossilt brensel har et stort perspektiv for fremtiden, sier forskerteamet.
Dr. Erik Gauger fra Heriot-Watt Institute for Photonics and Quantum Science, som tidligere skisserte hvordan sollysdrevne lasere fungerer i en studie publisert i New Journal of Physics, snakker om hvordan sollys er rikelig, men vanskelig å samle inn, lagre og bruk fordi den er tynn og variabel. Naturen har funnet en måte å gjøre dette på gjennom fotosyntese, der planter omdanner sollys, vann og karbon til mat og energi.
Teamet har designet en bionisk plan for et nytt lasersystem som oppgraderer naturlig sollys til en sammenhengende laserstråle. Andre forskere har begynt å jobbe med solcellelasere, men det som har blitt demonstrert så langt krever fortsatt komplekse systemer og høye nivåer av nedkjøling. teamet Gauger jobber med vendte til lilla bakterier, en fotosyntetisk organisme som finnes i dammer og innsjøer, for å gi inspirasjon til deres nye system.
Lilla bakterier har ringlignende tentakler med et reaksjonssenter i midten som omdanner sollys til kjemisk energi, sa Gauge, og la til at hvis det kunne bli funnet en måte å fjerne reaksjonssenteret og erstatte det med en enklere struktur, en haug med modifisert fotosyntese. strukturer kan brukes til å konvertere sollys til laserstråler under omgivelsesforhold.
Nærmere bestemt ville denne designen verken kreve en ekstern strømkilde eller et stort, komplekst omslagsobjektiv. Det ville være lett og bærbart med helt naturlige organiske komponenter. Det vil utgjøre den ultimate kilden til grønn energi. Nå som teamet har alle disse komponentene tilgjengelig, trenger det bare å finne den beste måten å leke med den molekylære "Lego" og sette sammen strukturen.
Sluttresultatet kan være en lavenergi-sollaser som fortsatt kan brukes til en rekke bruksområder, sa Gauger. Sollasere kan brukes til å generere grønn energi eller for å muliggjøre kjemiske prosesser. Dette kan adressere karbonavtrykket til prosesser som produksjon av gjødsel. Det er veldig spennende at vi kan bruke solenergiressurser for å oppnå en reduksjon i karbonutslipp.
