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.

Článok pokračuje pod video reklamou

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.

Na spracúvanie osobných údajov sa vzťahujú Zásady ochrany osobných údajov a Pravidlá používania cookies. Pred zadaním e-mailovej adresy sa, prosím, dôkladne oboznámte s týmito dokumentmi.

Najčítanejšie na SME Tech

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Súd odsúdil Rybaniča, dostal tri roky podmienečne

Filip Rybanič sa musí Kaliňákovi ospravedlniť.

PÍŠE IVAN MIKLOŠ

Nepobúrila vás Serenina karikatúra? Asi ste normálni

Politická korektnosť je ohrozením slobody.

EKONOMIKA

Vietnamské bistrá na Slovensku. Čo sú zač?

Vietnamské jedlá sa stávajú obľúbenými aj v Paríži, Berlíne či v Prahe.

Dnes Píše Matúš Ritomský

Keď Ivan Mikloš stráca cit pre mieru

Naozaj nás Čaputová a Štefunko ohrozujú rovnako ako Kotleba?

Neprehliadnite tiež

PODCAST ZOOM

Zoom: Zlomené srdce naozaj existuje, dokazuje veda

Čo všetko sa môže stať nášmu srdcu.

Poradíme vám, ako vybrať správny notebook pre študenta

Mal by byť malý pre denné prenášanie, odolný aby vydržal nejeden pád a s výkonom, ktorý vám postačí aspoň na niekoľko rokov štúdia

Vybrali sme notebooky pre študentov

Za najlacnejší si výrobca pýta len dve stovky, ten najdrahší má hodnotu ojazdeného auta.

Ako si vyextrahovať DNA zo slín a postaviť elektromagnet

Jednoduché vedecké pokusy, ktoré zvládnete aj doma v kuchyni.

Inzercia - Tlačové správy

  1. Luxus a starnúca populácia. Toto sú aktuálne biznisové trendy
  2. Rezidenčná štvrť bez betónových plotov
  3. Dúbravské Čerešne dozreli: Začína sa kolaudovať!
  4. Dobro, kľúč ku šťastnému osudu
  5. Chcete investovať a zároveň sporiť s 3% úrokom?
  6. Pracujú vo svojich komunitách. Má Slovensko lokálnych lídrov?
  7. Nášmu telu stačí iba málo vitamínov
  8. Hlasujte za Cenu verejnosti v súťaži Učiteľ Slovenska!
  9. Podnikajte múdro, skúste služby profesionálneho call centra
  10. Mesto necháva Košičanov platiť za parkovanie aj ďalej
  1. Škola fantázie v Tatralandii. Keď učenie dokáže baviť
  2. Brieždenie pod lomenicou
  3. Dobro, kľúč ku šťastnému osudu
  4. Chcete investovať a zároveň sporiť s 3% úrokom?
  5. Luxus a starnúca populácia. Toto sú aktuálne biznisové trendy
  6. Pracujú vo svojich komunitách. Má Slovensko lokálnych lídrov?
  7. Zlatý mok čapujú najlepšie v Prešove. Šarišským Majstrom výčapu
  8. Rezidenčná štvrť bez betónových plotov
  9. Equal treatment is a must for successful companies of the future
  10. Aj v Poluse chránime vaše srdcia
  1. Vianoce a Silvester v teple: Pätnásť tipov, kam sa vybrať 17 888
  2. Arabská exotika: Top hotely v Ománe 13 214
  3. Nášmu telu stačí iba málo vitamínov 10 044
  4. Najužitočnejšia appka 7 209
  5. Pracujú vo svojich komunitách. Má Slovensko lokálnych lídrov? 6 191
  6. Javorina otvorila svoj tretí showroom na Slovensku 5 518
  7. Hlasujte za Cenu verejnosti v súťaži Učiteľ Slovenska! 4 863
  8. Alena Bašistová: Nikomu nejdem brať hlasy a ani s nimi kšeftovať 4 303
  9. Zistili sme, ako sa vyrába najčistejší slnečnicový olej 3 956
  10. Boj o vedenie radnice v známom kúpeľnom meste 3 873