Pátek 30. července 2021, svátek má Bořivoj
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pátek 30. července 2021 Bořivoj

Z laseru vznikl antilaser. Zatím je k ničemu, nehodí se ani armádě

Vědci poprvé sestrojili zařízení, které funguje opačně než laser a dokáže paprsek změnit na teplo. Jeho teoretický popis se přitom objevil poprvé loni v létě. Využití zatím vynález nemá, ale nepochybně mít bude.

Lasery ve fyzikální laboratoři | foto: David W. Hahn

Laser, který nedávno oslavil 50 let, dostal k výročí bratra a opak v jednom. Skupina vědců v posledním čísle časopisu Science představila prototyp "antilaseru". Překvapivé jednoduché zařízení dokáže proměnit dopadající paprsek laseru na teplo s účinností více než 99 procent.

Od srpna do února

Zařízení postavili a vyzkoušeli v laboratořích vedené experimentální fyzičkou Chuej Cchao na Yaleově univerzitě. Pod článkem je podepsaný i teoretik Douglas Stone, hlavní autor první teoretické studie popisující myšlenku antilaseru. Tato práce vyšla teprve loni v srpnu v časopise Physical Review Letters

Antilaser (přesněji řečeno koherentní absorbér) má podle autorů fungovat jako laser "pozpátku". V běžném laseru se původní slabý paprsek postupně zesiluje. Děj probíhá ve vhodném prostředí (obvykle plynu), ve kterém paprsek udržuje soustava zrcadel.

Laserový paprsek "nabuzuje" elektrony atomů prostředí. Excitované elektrony se ale rychle vrací na svou původní energetickou hladinu. Přebytečné energie se přitom zbaví v podobně fotonu, který se přidá k fotonům původního paprsku.

V antilaseru probíhá celý děj opačně. Světelný paprsek, který do něj vstoupí, se v zařízení pohybuje tak dlouho, dokud se neutlumí. Energie se přitom mění na teplo. U prototypu byla účinnost přeměny v teplo 99,4 procenta.

Základem zařízení je křemíková destička silná zhruba desetinu milimetru. Paprsek se k ní přivádí ze dvou stran zároveň. Z jedné strany s mírným "zpožděním" (přesněji fázově posunutý). Posun obou paprsků je základem funkce destičky. 

Nic pro vojáky

Uvažovat o možných způsobech využití nového prvku není jednoduché. "Historie ukazuje, že předpovědi se obvykle minou cílem," řekl časopisu Nature Marin Soljačič z MIT v americkém Cambridge. Pro nové objevy se podle něj obvykle najde zcela nečekané využití.

Téměř jisté je, že systém nebude sloužit k tomu, co laika napadne asi jako první: k rušení laserových paprsků. Dáno je to tím, že antilaser dokáže pohlcovat záření jen velmi přesně dané vlnové délky. V případě publikovaném v Science šlo o laser v infračerveného spektru o vlnové délce 998,5 nanometrů.

Pro lasery jiných vlnových délek je tenká křemíková destička průchozí s malými ztrátami. Což znamená, že pokud by chtěla armáda rušit laserové zaměřovače nepřítele, musela by přesně vědět, s jakou vlnovou délkou laserů na ni protivník vyrukuje.

Větší škoda je, že antilaser díky jeho vybíravosti nebude možné zřejmě použít ani jako základ nových fotovoltaických článků. Přitom systém, který by i při zanedbatelné tloušťce téměř dokonale pohlcoval světlo, by pro ně byl dokonalý.

Ale aby měly fotovoltaické panely smysluplný výkon, musí účinně zachycovat světlo v širokém spektru. Ze záření jedné vlnové délky mnoho energie získat nelze.

Světlo a tma v jednom?

Přesto se nabízí několik praktických možností. Antilaser může sloužit jako filtr pro záření podle vlnové délky. Využívat by ho mohly například nové generace počítačů, které by mohly pracovat se světlem místo elektronů. Tomuto užití nahrává i fakt, že antilaser lze upravit tak, aby i během provozu bylo možné měnit vlnovou délku, na kterou reaguje.

Systém by mohl sloužit jako základ nového typu detektorů, které jinak těžko zachytitelný slabý laserový paprsek účinně změní na měřitelné množství tepla. 

Podle autorů si lze představit i fascinující spojení laseru a antilaseru v jednom. Systém by přicházející záření tlumil nebo zesiloval podle přání. Pro něj by si fyzici a elektroinženýři vymysleli možných využití nepochybně ještě mnohem více.

  • Nejčtenější

Setkání, která se nekonala. Olympioniky přenáší do studia šikovný trik

V přenosech olympijských studií kanálů Eurosport se střídá jedna sportovní hvězda za druhou, přitom fyzicky od sebe...

Událost vyhubivší dinosaury, přichází průměrně jednou za 500 milionů let

Nové poznatky o kosmickém zabijákovi dinosaurů ukazují, že to byl temný kosmický tulák. Na zkoumání jeho původu se...

Poprava v přímém přenosu. Superzeppelin L 48 podlehl britským stíhačům

Červnový hromadný nálet šesti německých vzducholodí na Británii, v roce 1917, přišel hned na začátku o třetinu své...

První oceánský kabel měl dráty tak dlouhé, že by nás spojily s Měsícem

V létě roku 1866 byl po několika neúspěšných pokusech položen na dno Atlantiku první dlouhodobě fungující telegrafní...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Odstartoval v pořádku, nyní však Rusové řeší problém nového modulu pro ISS

Start nového modulu Nauka (česky Věda) pro ruskou část Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) proběhl podle plánů, později...

KOMENTÁŘ: Cesta do elektromobilního pekla. Auta přinášejí víc problémů než výhod

Premium Nová doba elektromobilní nás vrátí o půlstoletí zpátky: auto bude luxus, mobilita taky a draze to zaplatíme všichni. I...

Mlčeti zlato. Profesionální vyjednavač vysvětluje, jak jednat s dětmi či šéfem

Premium Každý člověk vyjednává v průměru pětkrát za den. Doma s partnerem, s dětmi, v práci se šéfem, s podřízenými. Radim...

Český vlk z Wall Street jde k soudu. Hlavní roli v kauze Via Chem má miliardář Sisák

Premium Schyluje se k dlouho očekávané soudní bitvě, v níž je hlavní postavou známý český finančník a miliardář Petr Sisák...

  • Další z rubriky

Největší suchozemský savec v dějinách Země byl nejspíš nosorožec, ukazuje nový nález

Čínským vědcům se podařilo objevit nový druh pravěkého nosorožce, Paraceratherium linxiaense. Pro potravu dosáhl až do...

STO OBJEVŮ: Na parket! I rokenrol je jedním z největších objevů lidstva

Seriál Máloco zasáhlo do muziky 20. století tak jako Rock’ n’ Roll. Od 50. let se valil světem a ani razítko „ideově závadné...

STO OBJEVŮ: Neúnavného pracanta, spalovací motor, využíváme dodnes

Seriál Přede i burácí pod kapotou aut, pohání pracovní stroje, lidem ubral spoustu namáhavé dřiny. Spalovací motor patří k...

Tohle naštve. Měsíce analýz hledačů UFO shodil algoritmus absolventa ČVUT

V roce 2016 zachytili filmaři v Utahu pomocí dronu rychle letící objekt. Měsíce analýz a debat utnul algoritmus DeFMO,...

Dabéři Naked Attraction: Byli jsme v šoku, že něco takového může vůbec existovat

Nahota je televizní evergreen a stále dokáže diváky přikovat u obrazovek. Počátkem devadesátých let to bylo Tutti...

Ostych a stud před kolegy jsou ztracená energie, míní Vica Kerekes

Slovenská herečka maďarského původu Vica Kerekes (40) přijala nabídku režiséra Tomáše Svobody a zahraje si v jeho...

Neteř princezny Diany se vdala. Vzala si o 32 let staršího miliardáře

Lady Kitty Spencerová (30) se vdala. Neteř princezny Diany si vzala jihoafrického módního magnáta Michaela Lewise (62)....

Britney Spears se ukázala nahoře bez. Prý na protest proti otci

Britney Spears (39), která s otcem bojuje u soudu kvůli opatrovnictví a správě jejího majetku, zveřejnila na sociálních...

Královská rodina znovu pohromadě. Palác ukázal společné foto

Členové švédské královské rodiny se po delší době opět setkali. Snímek, na kterém je král Carl XVI. Gustaf (75) s...