Vísindamenn HÍ með nýjar uppgötvanir í ljóstækni
Vísindamenn á eðlisfræðistofu Raunvísindastofnunar Háskóla Íslands hafa náð mikilvægum áfanga í rannsóknum í örljóstækni. Niðurstöður rannsóknahópsins, sem Kristján Leósson vísindamaður við Raunvísindastofnun Háskólans stýrði, birtust í hinu virta tímariti Nature Photonics í síðustu viku. Örljóstækni er tiltölulega nýtt rannsóknasvið sem getur leitt til mikilvægra nýjunga á fjölmörgum sviðum, t.d. gert skjái og sjónvörp ódýrari, léttari og umhverfisvænni, margfaldað gagnaflutningshraða í tölvum og aukið nýtingu sólarorku í sólarsellum.
Tilraunir hafa einnig verið gerðar með notkun slíkrar tækni í lækningaskyni. Þá er örsmáum málmögnum komið fyrir í líkamanum til að eyða krabbameinsæxlum með innrauðu ljósi sem vinnur á æxlinu en er skaðlaust fyrir heilbrigða vefi líkamans. Örljóstæknin gæti jafnvel leitt af sér aðferðir til að gera hluti ósýnilega.
Tilraunir vísindamanna HÍ hafa snúist um að yfirvinna ljóstap sem hlýst af því að þjappa ljósinu meira saman en gert er í hefðbundinni ljóstækni. „Það hefur lengi verið vandamál fyrir hagnýtingu á þessu sviði að afl ljósmerkis tapast mjög hratt þegar því er þjappað mikið saman. Fjöldi rannsóknahópa um allan heim hefur undanfarin tvö til þrjú ár keppst við að sýna fram á mögulegt sé að vega upp á móti þessu tapi með því að magna ljósmerkið upp, en ekki hefur tekist að sýna fram á það með óyggjandi hætti fyrr en nú,“ segir Kristján Leósson.
Hann bætir við að möguleikarnir í að hanna efni með nýstárlega ljóseiginleika séu gríðarlega miklir. “Fræðilega séð, þá geta efni sem innihalda örsmáa málmstrúktúra t.d. haft þann undarlega eiginleika að brotstuðull þeirra verður neikvæður. Hólkur úr slíku efni getur virkað sem huliðshjálmur, þ.a. hólkurinn sjálfur sést ekki og allt sem sett er inn í hann hverfur,” segir Kristján Leósson.
Í umræddri grein í Nature Photonics, sýndu vísindamenn Háskóla Íslands fram á ljósmögnun í sérstakri tegund bylgjuleiðara þar sem ljósið er bundið í svokölluðum rafgasskautunareindum. Rafgasskautunareindir eru samþætt ástand ljóss og rafeinda á málmyfirborði og hafa því bæði eiginleika ljóseinda og efniseinda. Fyrsti höfundur greinarinnar, Dr. Malte Gather, lauk doktorsprófi við Háskólann í Köln árið 2008 og var eftir það ráðinn sem nýdoktor hjá rannsóknahóp Kristjáns. Þar gat hann nýtt reynslu sína af flúrljómandi fjölliðum (plastefnum) sem höfðu verið viðfangsefni hans í doktorsnámi.
Fjölliður af þessu tagi gætu í framtíðinni tekið við af hefðbundinni skjátækni og jafnvel gert kleift að framleiða sveigjanlega tölvuskjái sem hægt væri að rúlla upp. Fyrir doktorsverkefni sitt hlaut Malte verðlaun frá þýska eðlisfræðifélaginu sem veitt eru fyrir besta doktorsverkefni í rannsóknum í þéttefnisfræði í Þýskalandi á ári hverju.
Við málmyfirborð má þjappa ljósinu mun meira saman en mögulegt er í venjulegum gegnsæjum efnum. Málmyfirborð má þess vegna nota til að framleiða ljósrásir sem eru nægilega litlar að þeim mætti koma fyrir inni í örgjörvum til að auka gagnaflutningshraða o.fl.
Ljóseiginleika málmyfirborða og örsmárra málmagna má einnig nýta til að framleiða meiri orku úr sólarljósi og auka nýtni ljósgjafa og ljósnema. Ljós er þar að auki notað í ýmis konar efnagreiningar, þar sem m.a. er hægt að nota málmyfirborð til að auka greinigetu um margar stærðargráður.
14.6.2010 15:40
