Що придумали науковці та як воно працює?
Вчені з Центру фізичних та технологічних наук у Литві створили мініатюрну лазерну систему. Ідею цієї технології до Литви привіз фізик Ян Девенсон із відділу оптоелектроніки FTMC, а далі її розвивав його колишній докторант Кароліс Сташис. Зрештою в лабораторії центру вдалося повністю виготовити квантовий каскадний лазер. Подробиці про розробку опублікувало видання Lrytas
Основою розробки є кристал, вирощений із двох напівпровідників: арсеніду індію та стибіду алюмінію. Цей "сендвіч" завтовшки з людський ніготь випромінює інфрачервоне світло.
Більшість хімічних речовин має власний "оптичний відбиток" в інфрачервоному спектрі. Коли випромінювання лазера певної довжини хвилі стикається з молекулою конкретного газу, детектор фіксує рівень поглинання світла та сповіщає про наявність речовини.
Частини квантового каскадного лазера. Шматки кристалів, вирощених у лабораторії / Фото FTMC
Зараз для точного виявлення газів зазвичай використовують спектрометри перетворення Фур'є. Проте такі прилади важать багато, забирають чимало місця та коштують щонайменше 100 тисяч євро без урахування необхідних додаткових аксесуарів. Існують дещо менші пристрої розміром зі велику скляну банку, але їхня вартість сягає 500 тисяч євро. Натомість литовський лазерний кристал має довжину лише 2 міліметри та ширину 0,5 міліметра.
Завдяки появі в Литві наукової інфраструктури вищого рівня та отриманню додаткового обладнання з'явилася можливість надалі розвивати цю технологію. Зрештою ми досягли такого рівня, що в Литві засяяли перші литовські квантові каскадні лазери, які від початку до кінця виготовили в нашому Центрі,
– каже Кароліс Сташис, керівник оборонних проєктів FTMC.
Де можуть використовувати цю технологію?
Завдяки надзвичайній чутливості пристрій здатен виявляти навіть мінімальні концентрації небезпечних речовин. Це особливо важливо під час військових дій чи техногенних аварій, коли йдеться про загрозу таких токсичних газів, як фосген.
У промисловості технологія може контролювати герметичність упаковки на виробничих лініях, наприклад, при виготовленні аерозольних фарб. У медицині розробка здатна діяти як "штучний ніс", виявляючи ознаки певних захворювань у крові чи виділеннях шкіри безінвазивним шляхом.
Наразі дослідники Центру фізичних та технологічних наук шукають промислових партнерів для комерціалізації технології та налагодження масового виробництва.