Что придумали ученые и как это работает?
Ученые из Центра физических и технологических наук в Литве создали миниатюрную лазерную систему. Идею этой технологии в Литву привез физик Ян Девенсон из отдела оптоэлектроники FTMC, а дальше ее развивал его бывший докторант Каролис Сташис. В итоге в лаборатории центра удалось полностью изготовить квантовый каскадный лазер. Подробности о разработке опубликовало издание Lrytas
Основой разработки является кристалл, выращенный из двух полупроводников: арсенида индия и стибида алюминия. Этот "сэндвич" толщиной с человеческий ноготь излучает инфракрасный свет.
Большинство химических веществ имеет свой "оптический отпечаток" в инфракрасном спектре. Когда излучение лазера определенной длины волны сталкивается с молекулой конкретного газа, детектор фиксирует уровень поглощения света и сигнализирует о наличии вещества.
Части квантового каскадного лазера. Кусочки кристаллов, выращенных в лаборатории / Фото FTMC
Сейчас для точного обнаружения газов обычно используют спектрометры преобразования Фурье. Однако такие приборы весят много, занимают немало места и стоят не менее 100 тысяч евро без учета необходимых дополнительных аксессуаров. Существуют несколько более компактные устройства размером с большую стеклянную банку, но их стоимость достигает 500 тысяч евро. В то же время литовский лазерный кристалл имеет длину всего 2 миллиметра и ширину 0,5 миллиметра.
Благодаря появлению в Литве научной инфраструктуры высокого уровня и получению дополнительного оборудования появилась возможность дальнейшего развития этой технологии. В итоге мы достигли такого уровня, что в Литве засияли первые литовские квантовые каскадные лазеры, которые от начала до конца были изготовлены в нашем Центре,
– говорит Каролис Сташис, руководитель оборонных проектов FTMC.
Где можно использовать эту технологию?
Благодаря исключительной чувствительности устройство способно обнаруживать даже минимальные концентрации опасных веществ. Это особенно важно во время военных действий или техногенных аварий, когда речь идет об угрозе таких токсичных газов, как фосген.
В промышленности технология может контролировать герметичность упаковки на производственных линиях, например, при изготовлении аэрозольных красок. В медицине эта разработка может выполнять функцию "искусственного носа", выявляя признаки определенных заболеваний в крови или кожных выделениях неинвазивным способом.
В настоящее время исследователи Центра физических и технологических наук ищут промышленных партнеров для коммерциализации технологии и налаживания массового производства.