نانوذرات به ساخت لیزرهای ایمن و کارا کمک می‌کنند

توسط شهریور 8, 1398 شهریور ۱۴ام, ۱۳۹۸ اخبار فناوری

تقویت الیاف با نانوذرات منجر به ساخت لیزری شده که کارایی بالایی داشته و در عین حال آسیب کمتری برای چشم دارد. در این پروژه از نانوذرات با ابعاد کمتر از ۲۰ نانومتر استفاده شده‌ است.

محققان آزمایشگاه تحقیقات دریایی با استفاده از نانوذرات موفق به ساخت لیزر الیافی شدند که کارایی بالایی داشته و برای چشم انسان ایمن‌تر است. هسته این لیزر، الیاف سیلیکا بوده که با استفاده از یون‌های خاک نادر هولمیوم تقویت شده است. با کمک تقویت این ساختار، محققان می‌توانند به ۸۵ درصد از کارایی در طول موج دو میکرون برسند، محدوده‌ای که برای چشم انسان بسیار ایمن‌تر از طول موج یک میکرون است.

ذرات نانوپودر تقویت‌کننده در این پروژه ابعادی کمتر از ۲۰ نانومتر دارند. جس سانگرا از محققان این پروژه می‌گوید: «راهکار مورد استفاده در این پروژه بسیار هوشمندانه است، یون‌های هولمیوم در نانوپودر لوتتیا یا اکسید لانتانیوم و یا فلورید لانتانیوم حل شده تا بلورهای مناسبی ایجاد شوند.»

این گروه تحقیقاتی موفق شدند تا این نانوپودرها را درون الیاف سیلیکا قرار دهند تا با این کار خواص این الیاف بهبود یابند. محققان با استفاده از یک اتاق کار شیشه‌‌هایی که قرار است تبدیل به الیاف شود را با یک مشعل حالت می‌دهند و سپس دوغاب حاوی نانوذرات را به آن اضافه می‌کنند. با این کار یون‌های خاک نادر وارد ساختار شیشه شده و شیشه به‌صورت یک رشته بسیار نازک درمی‌آید. برای این کار شیشه داخل کوره‌ای قرار داده شده و کشیده می‌شود تا به نازکی موی انسان درآید.

براساس اظهارات کولین بیکر از محققان این پروژه، نانوذرات تقویت‌کننده نه تنها ایمنی چشم را افزایش می‌دهند بلکه یون‌های خاک نادر را از سیلیکا جدا می‌کنند. همچنین نانوذرات موجب جدا ماندن ذرات خاک نادر از هم می‌شوند. معمولا چسبیدن ذرات به هم از کارایی لیزر کم می‌کند.

تابش لیزر در طول موج یک میکرون موجب آسیب به چشم می‌شود در حالی این لیزر تقویت شده با نانوذرات پراش کمتری داشته و آسیب آن نیز کاهش می‌یابد. این گروه تحقیقاتی در حال ثبت پتنت مربوط به این فناوری هستند.

 

منبع : www.photonics.com