Laserová úprava zjasňuje žiarovku

Americkí fyzici premenili laserovými impulzmi bežnú žiarovku so žeravým vláknom na jasnejší svetelný zdroj s menšou spotrebou elektriny. Upravená žiarovka je oveľa lacnejšia a vydáva príjemnejšie svetlo ako žiarivka plnená plynom.

Chunlei Guo z Rochesterskej univerzity (štát New York, USA) vo svojom laboratóriu pred „čarodejným" femtosekundovým laserom. V spolupráci najmä s asistentom Anatolijom Vorobjevom ním okrem iného dokázal zdvojnásobiť účinnosť bežnej žiarovky.(Zdroj: University of Rochester)

Laserová úprava navyše vedie k tomu, že vlákno žiarovky vydáva sčasti polarizované svetlo.

Prvotným výsledkom úpravy je ľudskému zraku optimálne prispôsobené svetlo s jasom, aký vydáva stowattová žiarovka, avšak pri menšej spotrebe, než akú má šesťdesiatwattová.

Tento úspech dosiahol Chunlei Guo z Rochesterskej univerzity (USA) s kolegami. Kľúčové body nového postupu budú čoskoro uverejnené v časopise Physical Review Letters.

Štruktúrovaný volfrám

Laserový lúč totiž na povrchu bežného volfrámového vlákna žiarovky vytvára akúsi sieť štruktúr v meradlách nano- a mikrometrov (miliardtín a milióntin metra). Vďaka nim vlákno vydáva svetlo oveľa efektívnejším spôsobom.

Tím Chunleia Guoa sa dlhodobo zaujíma o zmeny, ktoré v kovoch môže spôsobiť výkonný laser. Najnovšie sa rozhodli vyskúšať jeho účinky na žiarovkové vlákno.

„Vyslali sme lúč priamo cez sklo žiarovky a zmenili ním malú plochu vlákna. Keď sme potom žiarovku rozsvietili, videli sme, že táto plocha bola skutočne oveľa jasnejšia ako zvyšok vlákna, pričom spotreba energie sa nezmenila," povedal Chunlei Guo.

Rýchlo a mohutne

Povrch volfrámu takto obmenili mimoriadne krátke, no zato rovnako mimoriadne intenzívne svetelné impulzy v meradle femtosekúnd. (Predpona femto označuje tisícbilióntinu, teda 10 na mínus pätnástu; pre názornosť: femtosekunda je voči sekunde to, čo sekunda voči 32 miliónom rokov.)

Aj intenzita použitého svetla je obrovská: na plôšku s rozmerami špice ihly sa počas trvania impulzu sústreďuje mohutný výkon, porovnateľný s výkonom celej elektrorozvodnej siete Severnej Ameriky. Keďže sú ale laserové impulzy také krátke, sieť to nezruinuje. Aparatúra bola napájaná z elektrickej zásuvky na stene laboratória.

Viac berie i dáva

Popravde Chunleia Guoa zvláštny účinok lasera na volfrám očakával. Pri ožarovaní kovov laserom už získal viaceré unikátne výsledky. Pred tromi rokmi s asistentom Anatolijom Vorobjevom laserom „nafarbili" viaceré kovy dočierna.

Takto upravený kovový povrch vynikajúco pohlcoval dopadajúce svetlo - v pozadí boli podobné mikro- a nanoštruktúry ako teraz pri volfrámovom vlákne žiarovky.

V ďalšom postupe ich viedlo prírodné pravidlo, ktoré možno vyjadriť ako „zoberie viac, vydá viac". Laserovo sčernetý kov unikátne pohlcoval svetlo - bude ho aj unikátne vydávať?

„Vedeli sme, že by to podľa teórie malo fungovať, no aj tak nás prekvapilo, keď sme zapli žiarovku a uvideli, o koľko jasnejšia bola zmenená plôška vlákna," povedal Chunlei Guo.

„Čarodejný" laser

Laser zvýšil jas volfrámového vlákna. No možno ním aj ladiť farbu vydávaného svetla. Tím Chunleia Guoa využil skúsenosti. Vlani takto zmenili farbu radu kovov - popri už skôr dosiahnutej čiernej - na modrú, zlatú a sivú.

Bádatelia sa v priebehu týchto pokusov naučili, ako ovládať veľkosť a tvar mikro- a nanoštruktúr a tým aj to, aké farby svetla tieto štruktúry pohlcujú respektíve vyžarujú. Vďaka tomu mohli zmeniť príspevky jednotlivých farieb k svetlu vyžarovanému volfrámovým vláknom.

K čisto jednofarebnému zatiaľ nedospeli. No posunuli rozloženie jednotlivých farieb tak, že bežne žltkasto vyžarujúce wolframové vlákno im svietilo viac bielo, čím sa priblížilo k prirodzenému slnečnému svetlu. To pomôže lepšie riešiť základný problém s umelým osvetlením - aby bolo optimálne vyladené a príjemné pre ľudské oko.

Príslovečnou čerešničkou na torte je skutočnosť, že laserovou úpravou dosiahli aj to, že volfrámové vlákno vyžaruje sčasti polarizované svetlo. To sa dosiaľ dalo iba pomocou špeciálnych filtrov, ktoré ale nepríjemne znižovali účinnosť žiarovky. Za polarizáciou sa skrývajú paralelné rady nanoštruktúr.

Zlepšením žiarovky (po vybrúsení metódy by to malo byť jednoduché a lacné) ale „zázraky" tímu Chunleia Guoa nekončia: v článku pre časopis Applied Physics Letters uverejnil výsledky pokusov, pri ktorých femtosekundovým laserom docielil, aby kus kovu automaticky presúval kvapalinu po svojom povrchu a aby ju nadnášalo.

Hlavný zdroj: Komuniké University of Rochester z 29. mája 2009.

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Tomanová používa jednostranné stanoviská, súdy ju rešpektujú

Súdneho znalca odvolávajúceho sa na komisárku pre deti Vieru Tomanovú stiahli z prípadu.

KOMENTÁRE

Veď sú to iba deti

Zdá sa, akoby Tomanová nastúpila v čase, keď sa nepredpokladalo, že bude musieť niečo významné urobiť.

SVET

OSN zverejnila plán na zníženie počtu ľudí, je to hoax

Sedemnásť rokov stará správa a množstvo nepodložených komentárov zaujali aj stranu Borisa Kollára.

KOMENTÁRE

Dúfajme, že Duda to pochopil. Nie sú dve Poľská, iba jedno

Predkladané zákony berú Poľsko všetkým Poliakom.

Neprehliadnite tiež

Slovák odhalil, ako mäsožravé rastliny spoznajú svoju korisť

Rastliny prenášajú signály podobne ako v nervová sústava človeka.

OBJEKTÍV

Vedci zachytili historický zákryt, ďaleké teleso zhaslo hviezdu

K telesu 2014 MU69 v Kuiperovom páse smeruje sonda New Horizons.

Jurský park klamal, Tyranosaurus rex nevedel bežať

Dinosaurus mohol robiť rýchle kroky, idúce auto by zrejme nedobehol.

Midichloriány zo Star Wars neexistujú, ale predátorské časopisy o nich vydali štúdiu

Pod štúdiou sú podpísaní Dr. Lucas McGeorge a Dr. Annette Kin.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Ako pracujú horskí záchranári? Tieto veci by ste nemali podceniť
  2. Návod, ako získať maximum pri nákupoch s kreditkou
  3. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  4. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade
  5. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku
  6. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky
  7. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou
  8. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  9. I cez prázdniny testujte elektrobicykle
  10. 5 dôvodov, prečo sa prihlásiť na konferenciu ENERGOFÓRUM®
  1. Ako pracujú horskí záchranári? Tieto veci by ste nemali podceniť
  2. Poslanec M. Borguľa bojuje proti netransparentnému tendru
  3. Grantová výzva na vykonávanie činností informačných centier
  4. Návod, ako získať maximum pri nákupoch s kreditkou
  5. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  6. Funguje predaj realít aj bez maklérov?
  7. BILLA a ÚNSS skontrolovali zrak 10 380 slovenským deťom
  8. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade
  9. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku
  10. Borguľa žiada vyrúbenie dane pre americkú ambasádu
  1. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade 5 306
  2. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky 5 285
  3. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku 4 573
  4. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami 3 323
  5. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou 3 191
  6. I cez prázdniny testujte elektrobicykle 2 040
  7. Návod, ako získať maximum pri nákupoch s kreditkou 1 892
  8. Máte už vybranú dovolenku na júl? 1 297
  9. Chcete vedieť všetko o vašej krvi? Čaká vás 6000 typov vyšetrení 1 242
  10. V meste či mimo mesta, stále s kvalitným internetom 1 064