Mokslas ir IT

2018.10.02 17:39

Nobelio fizikos premija: kur pritaikomi lazeriai

BNS2018.10.02 17:39

Šių metų Nobelio fizikos premija antradienį buvo paskirta trims mokslininkams, „padariusiems perversmą“ lazerių fizikos srityje. Toliau trumpai paaiškinami šių mokslininkų laimėjimai ir galimi jų pritaikymo būdai.

Optiniai pincetai

Pusė šiemetinės prestižinės premijos atiteko JAV mokslininkui Arthurui Ashkinui, atvėrusiam kelią sukurti „optinius pincetus“ – intensyvius lazerio spindulius, kuriais galima „pačiupti“ ir kilnoti mikroskopines daleles.

Mokslininkas sugebėjo pritaikyti šviesos spindulių spaudimą fiziniams objektams judinti ir tokiu būdu įgyvendino „seną mokslinės fantastikos svajonę“, pažymėjo Švedijos karališkoji mokslų akademija.

„Optinių pincetų“ lazerio šviesos „pirštais“ galima tiksliai manipuliuoti mažyčiais objektais, pavyzdžiui, atomais, virusais arba gyvomis ląstelėmis, bet jų nepažeisti.

Nobelio komitetas nurodė, kad ši inovacija, kurią A. Ashkinas išplėtojo 8 ir 9 dešimtmečiuose, sukūrė „naujų galimybių stebėti ir kontroliuoti gyvybės mechanizmus“.

JC Dela Cuesta/Unsplash nuotr.

Optiniai impulsai

Kita premijos pusė atiteko prancūzui Gerard`ui Mourou ir kanadietei Donnai Strickland už bendrą darbą plėtojant itin trumpus ir labai intensyvius šviesos pliūpsnius skleidžiančius lazerius.

Kuomet 7-ame dešimtmetyje buvo kuriami pirmieji lazeriai, mokslininkai susidūrė su problema, kaip didinti lazerių galią nedidinant jų intensyvumo iki potencialiai pavojingo lygio.

G. Mourou ir D. Strickland išplėtojo čirpuotų impulsų stiprinimo (CPA) technologiją, kuri sudarė sąlygas didinti lazerio galią išsaugant nepavojingą intensyvumą. Tam pasitelkiami nepaprastai trumpi šviesos impulsai.

Pagal CPA lazerio impulsai iš pradžių laiko atžvilgiu pailginami, kad jų intensyvumas sumažėtų, paskui jie vėl sustiprinami ir suspaudžiami.

„Suspausti“ impulsai turi daugiau šviesos per trumpesnį laiką. Tokie lazeriai, kuriais galima dirbti itin preciziškai, dabar plačiai taikomi pramonėje ir medicinoje.

Pasak Nobelio komiteto, šie tyrimai sudarė galimybę sukurti prietaisus, skleidžiančius „trumpiausius ir intensyviausius lazerio impulsus, kada nors sukurtus žmonijos“.

Be kita ko, jų sukurta technologija dabar naudojama akių operacijoms, pašalinančioms regėjimo sutrikimus, ir vėžio tyrimams.