Συσκευές laser βγαίνουν για πρώτη φορά από τον εκτυπωτή

Τα λέιζερ έχουν μορφή κουκκίδας με διάμετρο ένα τέταρτο του χιλιοστού (Πηγή: Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ) 

Τα πρώτα λέιζερ που τυπώνονται με απλό εκτυπωτή ψεκασμού παρουσιάστηκαν από μηχανικούς στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, οι οποίοι ελπίζουν τώρα να αξιοποιήσουν την καινοτομία τους σε μια ποικιλία εφαρμογών, από φωτεινές ταπετσαρίες μέχρι εξαρτήματα υπολογιστών.

«Κανείς δεν είχε καταφέρει μέχρι σήμερα να τυπώσει λέιζερ» υπερηφανεύτηκε ο Δρ Ντέιμιαν Γκάρντινερ, μέλος της ερευνητικής ομάδας που παρουσιάζει τη νέα τεχνική στην επιθεώρηση Soft Matter.

Τα μικροσκοπικά λέιζερ, κουκκίδες με διάμετρο μόλις ένα τέταρτο του χιλιοστού, αποτελούνται από υγρούς κρυστάλλους που ψεκάζονται σε μια ειδικά επιστρωμένη επιφάνεια και απλά αφήνονται να στεγνώσουν.
Όλες οι συσκευές λέιζερ λειτουργούν λειτουργούν ουσιαστικά ως ενισχυτές φωτός: αποτελούνται από μια κοιλότητα, καλυμμένη εσωτερικά με καθρέπτες, μέσα στην οποία υπάρχει ένα στερεό, υγρό ή αέριο μέσο. Το μέσο αυτό διεγείρεται με διάφορους τρόπους ώστε τα άτομά του να αρχίσουν να εκπέμπουν φωτόνια. Τα φωτόνια αυτά αναπηδούν στους καθρέπτες και με τη σειρά τους διεγείρουν όλο και περισσότερα άτομα, πριν τελικά δραπετεύσουν από μια σχισμή και σχηματίσουν τη δέσμη.
«Ένα οποιοδήποτε λέιζερ χρειάζεται τρία πράγματα για να λειτουργήσει: μια κοιλότητα, δηλαδή έναν μικρό χώρο ανάμεσα σε δύο καθρέπτες πάνω στους οποίους μπορεί να αναπηδά το φως· ένα ενεργό υλικό, το οποίο αυξάνει την ποσότητα του φωτός· και μια παροχή ενέργειας» εξηγεί ο Γκάρντινερ.

«Το δικό μας λέιζερ αξιοποιεί τις οπτικές ιδιότητες του υγρού κρυστάλλου ώστε να καταργηθούν οι καθρέπτες» προσθέτει.

Προκειμένου όμως να αντικατασταθούν τα κάτοπτρα από υγρούς κρυστάλλους, τα μόρια των κρυστάλλων πρέπει να αποκτήσουν έναν συγκεκριμένο προσανατολισμό. Αυτό γίνεται με τη βοήθεια ενός υλικού σαν κόλλα, το οποίο ψεκάζεται μαζί με τους κρυστάλλους. Όταν στεγνώσει και στερεοποιηθεί, το υλικό αυτό όχι μόνο ευθυγραμμίζει τα λέιζερ αλλά επιπλέον λειτουργεί και ως ενεργό υλικό που πολλαπλασιάζει τα φωτόνια.

«Τα νέα λέιζερ μπορούν να αξιοποιηθούν σε διάφορες εφαρμογές προβολής και φωτισμού, ή ακόμα και να κωδικοποιούν πληροφορίες ώστε να μετατρέπουν οποιαδήποτε επιφάνεια σε "έξυπνη" επιφάνεια» ανέφεραν οι ερευνητές.

Το βασικότερο τεχνικό πρόβλημα που καλούνται τώρα να λύσουν είναι η τροφοδοσία των εκατοντάδων μικροσκοπικών λέιζερ με ενέργεια.

Πηγή: Newsroom ΔΟΛ
 http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2012/SM/c2sm26479j