Nesen saskaņā ar ziņu izlaidumu no Heriot-Watt universitātes Edinburgā, Apvienotajā Karalistē, universitātes komanda ir atklājusi, ka saules gaismu var izmantot lāzeru vadīšanai pēc izpētes. Saules gaisma, kas ir viens no visizplatītākajiem atjaunojamās enerģijas avotiem uz zemes, ja to varēs izmantot lāzerpiedziņai, kļūs par nozīmīgu pagrieziena punktu nozares turpmākajā attīstībā.
Fotosintētisko antenu komplekss savāc enerģiju no saules gaismas, pārvērš to elektroniskos ierosmēs un efektīvi apvieno tos H-dimērā, kas novietots vidū. Šeit ierosme tiek absorbēta gaišā, augstas enerģijas stāvoklī un pēc tam ātri atslābinās tumšā, zemas enerģijas stāvoklī. Šis mehānisms novērš atkārtotu emisiju un pieļauj populācijas inversiju starp |L⟩ un |G⟩ stāvokļiem, tādējādi ļaujot ģenerēt lāzerus
Parastie lāzeri tiek darbināti ar elektrību no baterijām vai tīkla. Pat ja tiek izmantota atjaunojamā enerģija, tam ir nepieciešama papildu infrastruktūra, un procesā vienmēr ir enerģijas zudumi. Pētnieku grupa saka, ka saules gaismas izmantošanai, lai vadītu lāzerus, lai sāktu ķīmiskos procesus fosilā kurināmā vietā, ir daudz iespēju nākotnē.
Dr. Eriks Gaugers no Heriot-Watt Fotonikas un kvantu zinātnes institūta, kurš iepriekš New Journal of Physics publicētajā pētījumā izklāstīja, kā darbojas saules gaismas vadīti lāzeri, stāsta par to, kā saules gaisma ir bagātīga, taču to ir grūti savākt, uzglabāt un izmantot, jo tas ir plāns un mainīgs. Daba ir atradusi veidu, kā to izdarīt, izmantojot fotosintēzi, kurā augi pārvērš saules gaismu, ūdeni un oglekli pārtikā un enerģijā.
Komanda ir izstrādājusi bionisku projektu jaunai lāzera sistēmai, kas uzlabo dabisko saules gaismu saskaņotā lāzera starā. Citi zinātnieki ir sākuši strādāt pie saules lāzeriem, taču līdz šim pierādītajam joprojām ir vajadzīgas sarežģītas sistēmas un augsts dzesēšanas līmenis. komanda Gauger strādā ar purpursarkanām baktērijām, fotosintēzes organismu, kas atrodams dīķos un ezeros, lai sniegtu iedvesmu savai jaunajai sistēmai.
Violetajām baktērijām ir gredzenveida taustekļi ar reakcijas centru vidū, kas pārvērš saules gaismu ķīmiskajā enerģijā, sacīja Gauge, piebilstot, ka, ja izdosies atrast veidu, kā noņemt reakcijas centru un aizstāt to ar vienkāršāku struktūru, modificētu fotosintētisko vielu ķekars. struktūras varētu izmantot, lai pārvērstu saules gaismu lāzera staros apkārtējās vides apstākļos.
Konkrēti, šim dizainam nav nepieciešams ne ārējs barošanas avots, ne liels, sarežģīts aptverošs objektīvs. Tas būtu viegls un pārnēsājams ar pilnīgi dabīgiem organiskiem komponentiem. Tas būtu galvenais zaļās enerģijas avots. Tagad, kad komandai ir pieejamas visas šīs sastāvdaļas, tai tikai jāatrod labākais veids, kā spēlēties ar molekulāro "Lego" un jāsamontē struktūra.
Gala rezultāts varētu būt zemas enerģijas saules lāzers, ko joprojām varētu izmantot dažādiem lietojumiem, sacīja Gaugers. Saules lāzerus varētu izmantot zaļās enerģijas ražošanai vai ķīmisko procesu nodrošināšanai. Tas varētu risināt tādu procesu kā mēslošanas līdzekļu ražošanas oglekļa pēdas nospiedumu. Tas ir ļoti aizraujoši, ka mēs varam izmantot saules enerģijas resursus, lai panāktu oglekļa emisiju samazinājumu.
