Pertama kali dibangunkan oleh Gordon Gould pada tahun 1950-an, laser adalah salah satu peranti yang paling popular dan digunakan secara meluas dalam masyarakat moden. Laser optik boleh didapati dalam banyak barangan daripada sistem bimbingan senjata hingga pembedahan membuang rambut.

Pada asalnya, Gould dan rakan-rakannya bergelut untuk mencari aplikasi praktikal untuk ciptaan baharu mereka ini. Pada masa kini, laser iaitu "penguat cahaya melalui pelepasan radiasi yang dirangsang" adalah teknologi canggih yang digunakan dalam membangunkan pelbagai jenis inovasi.

Enam puluh tahun sejak ciptaan teknologi ini, teknologi laser kekal relevan dan penggunaannya telah diperluaskan untuk melakukan banyak inovasi baru. Kali ini, pihak Iluminasi ingin kongsikan beberapa contoh kegunaan menarik dan unik teknologi laser ini.

1. Penyejukan Laser

penyejukan laser 28

Pada pertengahan 1980-an, ahli fizik Steven Chu menunjukkan cara pancaran laser boleh digunakan untuk menyejukkan atom ke suhu yang sangat rendah. Zarah-zarah dalam gas mempamerkan tingkah laku aktif - bergerak-gerak pada kelajuan tinggi dengan tenaga yang banyak. Walau bagaimanapun, apabila gas disejukkan, zarah mula kehilangan tenaga mereka, dan terdapat penurunan ketara dalam kelajuan pergerakan.

Dengan kata lain, memperlahankan atom menyebabkan suhu gas turun. Ini adalah intipati penting pada konsep penyejukan dengan laser. Apabila atom bergerak ke arah laser, ia menyerap foton dari pancaran itu dan mula menjadi perlahan. Apabila bergerak perlahan, zarah yang semakin berkurangan akan kehilangan sebahagian daripada tenaganya dan dengan itu akan mula menurunkan suhu.

Teori asas mencadangkan bahawa 20,000 foton diperlukan untuk menurunkan momentum atom natrium kepada sifar. Ini mungkin kelihatan sukar untuk dicapai, tetapi Chu telah menyatakan bahawa, dengan tahap penalaan yang betul, laser boleh menghalang sekitar sepuluh juta penyerapan setiap saat. Dengan penyejukan laser, atom boleh dihentikan hampir dalam milisaat.

2. Penyimpanan data holografik

penyimpanan data holografik

Sejak pelancaran cakera padat pada tahun 1980-an, teknologi laser telah memainkan peranan penting dalam rakaman, penyimpanan dan pengambilan semula data. Walau bagaimanapun, teknologi ini mempunyai batasan. Dalam semua teknik penyimpanan optik yang tersedia pada masa ini, data ditulis pada permukaan cakera. Ini bermakna jumlah data yang boleh disimpan dalam peranti seperti DVD dihadkan oleh luas permukaannya.

Untuk mengatasi isu itu, saintis sedang mencari teknik baharu untuk menambah baik ruang storan peranti optik melalui penyimpanan data holografik. Peranti ini akan dapat menyimpan banyak maklumat dalam bentuk hologram tiga dimensi. Ini bukan sahaja meningkatkan jumlah data yang boleh disimpan di kawasan tertentu dengan ketara, tetapi ia juga dikatakan sebagai kaedah yang lebih cekap dan boleh dipercayai.

Walau bagaimanapun, teknologi ini hanya wujud sebagai prototaip. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, pembangun telah mencuba untuk menghasilkan teknik komersial untuk penyimpanan holografik, tetapi masih belum ada yang benar-benar berjaya.

3. Kanta lekap

laser kanta lekap

Saintis telah membangunkan kanta sentuh canggih yang memancarkan cahaya laser daripada mata anda. Pencapaian mengagumkan ini mungkin disebabkan oleh penciptaan filem ultranipis dengan tebal hanya seperseribu milimeter yang boleh dilekatkan pada atau dibenamkan ke dalam kanta lekap.

Apabila diterangi oleh laser lain, ia mengeluarkan cahaya laser sendiri dengan panjang gelombang antara 420 dan 700 nm yang boleh dilaraskan untuk memancarkan panjang gelombang tertentu, dan juga untuk memancarkan cahaya seperti siri satu dan sifar dalam kod bar.

Teknologi ini didedahkan pada Mei 2018 oleh sepasukan ahli fizik dari Universiti St Andrews, yang memberitahu wartawan bahawa ia boleh digunakan untuk mencipta tag keselamatan boleh pakai. Apabila diuji pada bola mata lembu, kanta menghasilkan pancaran laser dengan sekitar 1 nanowatt kuasa.

4. Sistem Pertahanan dron tentera

compact laser weapons system

Senjata laser adalah masa depan teknologi ketenteraan. Kor Marin AS telah mula menguji Sistem Senjata Laser Kompak (CLaWS) mereka - sistem yang dipasang pada kenderaan yang direka untuk menjatuhkan dron musuh (iaitu UAV).

Berbanding dengan senjata api tradisional, senjata laser bukan sahaja lebih baik, tetapi ia juga menjadikannya jauh lebih sukar bagi dron untuk menjejak dan menyasarkan tentera darat.

Ketika ketegangan semakin memuncak di Timur Tengah, tentera Turki juga menggunakan laser bersenjata untuk mempamerkan inovasi dan kehebatan ketenteraan mereka. Pada Ogos 2019, Turki mengerahkan senjata laser mereka untuk menyerang dan memusnahkan dron UAE bersenjata mengelilingi daerah Libya Misurata.

5. Biocetak sel Stem

biocetak sel stem

Biocetak ialah proses yang baru muncul dan sangat canggih yang digunakan oleh pakar perubatan untuk mengeluarkan organ dan tisu sintetik. Lazimnya, replika tiruan ini dicipta dengan mendepositkan titisan bio-dakwat lapisan demi lapisan untuk membina struktur 3-D yang berfungsi.

Pada 2018, satu pasukan penyelidik dari Laser Zentrum Hannover membangunkan teknik untuk biocetak sejenis sel stem yang dikenali sebagai hiPSC - sel stem pluripotent yang dihasilkan oleh manusia. Sel-sel ini sangat serba boleh, boleh berubah menjadi mana-mana jenis sel lain dalam tubuh manusia.

Oleh itu, mereka mempunyai potensi yang sangat baik sebagai bahan untuk membina organ pengganti atau sistem ujian dadah yang diperibadikan. Setakat ini, ujian awal telah terbukti berjaya. Hampir semua sel terselamat daripada proses pencetakan laser dan berjaya mengekalkan sifatnya juga.

Kredit:



Hakcipta iluminasi.com (2017)