Жидкий лазер, не испаряющийся в воздухе

14.02.2023

Ученые создали дешевый и простой в управлении и использовании жидкостный лазер.

Физики из Университета Цукубы в Японии разработали перестраиваемый лазер, работающий на основе капель жидкости. В отличие от ранее созданных капельных лазеров, новому устройству не требуются специальные условия. Технология поможет создать дешевые и гибкие устройства для оптической связи.

Для своей разработки исследователи использовали "эффект лотоса". Эти растения известны своей способностью очищаться от пыли. Через микроскопические бугорки на поверхности листа капли воды не улетучиваются, но формируют почти идеальные сферы, которые скатываются вниз, захватывая за собой частицы пыли.

Специалисты использовали подобный подход для создания жидких капель, которые могут действовать как лазеры, оставаясь стабильными до луны. Они использовали ионную жидкость тетрафторбората 1-этил-3-метилимидазолия и смешивали ее с красителем. Кварцевую подложку для "жидкого лазера" исследователи покрыли наночастицами фторированного кремнезема, чтобы поверхность отталкивала жидкости, как лист лотоса.

В серии экспериментов ученые показали, что, если нанести с помощью обычного коммерческого струйного принтера на обработанную кремниевую подложку подготовленную жидкость, крошечные капельки формируют практически идеальные сферы.

Такие капли могут оставаться стабильными в течение как минимум 30 дней. Форма и стойкость к испарению позволяют капле сохранять оптический резонанс при возбуждении лазерным источником накачки. А управлять лазером можно продувая поверхность газообразным азотом: это сдвигает лазерные пики в диапазоне от 645 до 662 нм, слегка деформируя форму капель.

Исследователи отмечают, что все современные капельные лазеры требуют специальных условий и не могут работать в воздухе, потому что капли быстро испаряются. Представленная разработка - первый дешевый и доступный жидкостный лазер.

<< Назад: 90-дюймовый лазерный телевизор Hisense 90L5H 4K 15.02.2023

>> Вперед: Солнечные батареи из лунного грунта 14.02.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Новый рекорд скорости передачи данных в когерентной оптической сети 03.10.2022 Nokia Bell Labs продемонстрировали возможность передачи оптического сигнала на расстояние более 100 км в линии из стандартного одномодового волокна (SSMF) с рекордно высокой скоростью - 260 Гбод (2,08 Тбит/сек). Во время демонстрации, состоявшейся на Европейской конференции по оптической связи (ECOC) 2022 в Базеле, Швейцария, был побит предварительный рекорд скорости, составлявший 220 Гбод. Этот результат является первой вехой для масштабирования систем передачи данных на большие расстояния со скоростью более 2 Тбит/сек на длину волны. Вопрос повышения энергоэффективности транспондеров является постоянным вызовом для отрасли", - отметил старший научный сотрудник Nokia Bell Labs Хаик Мардоян. Специалист сотрудничал с Keysight Technologies, разрабатывая технологию когерентной передачи двойной поляризационной квадратурной фазовой манипуляции (DP-QPSK) по одномодовому волокну на 100 км. Новый генератор сигналов произвольной формы (AWG) M8199B от Keysight обеспечивает полосу пропускания 75 ГГц и использует тонкопленочный модулятор I/Q на ниобате лития с полосой пропускания 110 ГГц. Это позволяет исследовать и разрабатывать системы передачи, работающие с символьной скоростью до 260 Гбод, позволяющие достичь чистой скорости передачи данных на уровне более 2 Тбит/сек в сети когерентной оптической связи. Растущее распространение искусственного интеллекта требует появления новых уровней производительности серверов и сетей, которые должны масштабировать вычислительные ресурсы в разумных пределах использования энергии. Высшие скорости передачи данных и новые форматы модуляции станут одними из ведущих технологий для отрасли.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025