Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags 'laser'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 105 results

  1. Aparatura medyczna, wykorzystująca zjawisko rezonansu magnetycznego, jest dla lekarza bezcenną pomocą diagnostyczną. Sprzęt MRI znany jest również z potężnych rozmiarów i bardzo wysokich cen. Jednak dzięki Johnowi Kitchingowi – fizykowi z National Institute of Standards and Technology w Boulder, stan Kolorado – skanery tego typu mogą stać się sprzętem powszechnego użytku. Amerykanin wraz z pięcioma współpracownikami buduje czujniki pola magnetycznego (tzw. magnetometry atomowe), które niemal dorównują czułością swym dużym krewniakom, ale mają rozmiary ziarenka ryżu. Miniaturowy magnetometr składa się z trzech podzespołów: standardowego lasera pracującego w podczerwieni, również typowego detektora promieniowania podczerwonego oraz umieszczonego między nimi sześcianu wykonanego z krzemu i szkła, wewnątrz którego znajdują się opary cezu. Opisywana "kanapka" jest zamocowana na krzemowym podłożu. Jeśli urządzenie znajduje się w miejscu pozbawionym pola magnetycznego, światło bez przeszkód mija atomy cezu. Z kolei w obecności nawet najsłabszych pól zmienia się ułożenie wspomnianych atomów, co powoduje, że kostka staje się dla podczerwieni mniej przezroczysta. Zmiana ta jest proporcjonalna to natężenia pola. Największym osiągnięciem naukowców jest zbudowanie komory magnetometru o przekątnej trzech milimetrów. Udało im się to przez wykonanie bocznych ścian "kostki" z krzemu za pomocą fotolitografii. Następnie zamknęli oni komorę ściankami ze szkła, przedtem wypełniając ją parami cezu. Aby utrzymać ten pierwiastek w stanie gazowym, podczas pracy czujnik jest podgrzewany. Obecnie naukowcy budują pojedyncze egzemplarze opisywanych magnetometrów. Opracowana przez nich metoda jest jednak przystosowana do wymagań produkcji masowej. Przenośne urządzenia używające odpowiednio dużej liczby takich czujników mogłyby zrewolucjonizować konstrukcję maszyn MRI i NMR – te pierwsze można by instalować nawet w ambulansach. Inne zastosowanie to szybkie i precyzyjne lokalizowanie ładunków wybuchowych, a w wypadku spektroskopów NMR – poszukiwania podziemnych złóż surowców.
  2. Oporne szczepy bakterii to spory problem dla współczesnej medycyny. Coraz trudniej jest walczyć z mikroorganizmami, które bardzo szybko opracowują strategie obronne przed kolejnymi antybiotykami i środkami chemicznymi jakimi próbuje się je zabić. Naukowcy z University College London opracowali wyjątkowo skuteczną metodę zwalczania chorobotwórczych drobnoustrojów. Jej największą zaletą jest fakt, że najprawdopodobniej bakterie nie będą w stanie wypracować mechanizmów obronnych. Nowa metoda wykorzystuje nieszkodliwą dla człowieka indocjaninę zieloną oraz pracujący w bliskiej podczerwieni laser. Światło lasera nie musi mieć kontaktu z bakteriami. Wystarczy, że pobudzi indocjaninę. Wówczas barwnik ten wydziela reaktywne formy tlenu, które uszkadzają bakterie, prowadząc do ich śmierci. Uszkodzenia są tak rozległe, że naukowcy sądzą, iż bakterie nigdy nie wytworzą oporności na tę metodę. Akademicy podczas swoich eksperymentów wykorzystali laser o mocy 500 mW, który emitował światło o długości fali 808 nm. Testy wykazały, że metoda ta zabija powyżej 99,99% gram-ujemnych Pseudomonas aeruginosa oraz powyżej 99,99% gram-dodatnich Staphylococcus aureus i Streptococcus pyogenes. Osiągnięcie jest o tyle istotne, że pierwszy z wymienionych mikroorganizmów jest odpowiedzialny za większość infekcji przy zranieniach. Co więcej światło w bliskiej podczerwieni jest w stanie penetrować tkankę do pewnej głębokości. Dzięki temu możliwe będzie nałożenie barwnika na ranę, a gdy zostanie on wchłonięty, laser może go aktywować, zabijając bakterie znajdujące się wewnątrz organizmu.
  3. Inżynierowie Intela stworzyli najbardziej wydajny układ scalony przeznaczony do zastosowań telekomunikacyjnych. Kość jest w stanie kodować w świetle dane z prędkością 200 gigabitów na sekundę. Co ciekawe, układ wykonano z krzemu. Obecnie najbardziej wydajne układy tego typu pracują z prędkością 100 gigabitów na sekundę i nie korzystają z krzemu. Mają jednak tę wadę, że nie można ich wydajności zwiększać tak tanim kosztem, jak w przypadku układów krzemowych. Z drugiej jednak strony trzeba pamiętać, że przyszłością fotoniki wydają się takie materiały jak arsenek galu czy fosforek indu. Materiały te mają lepsze właściwości optyczne, a zatem bardziej nadają się do pracy z wykorzystywanym w telekomunikacji światłem. Nowa kość Intela rozbija strumień światła na osiem osobnych kanałów. Każdy z nich działa jak modulator, a więc koduje dane w świetle. Po ich zakodowaniu ponownie tworzony jest pojedynczy strumień. Mario Paniccia, dyrektor intelowskiego laboratorium zajmującego się krzemem i fotoniką, poinformował, że podczas testów każdy modulator pracował z niemal identyczną prędkością, która wynosiła 25 Gb/s. Dodał przy tym, że kanały testowano osobno, ale wkrótce zostaną opublikowane wyniki testów całości. Jednocześnie pracujące kanały mogą nawzajem się zakłócać, powodując spadek wydajności całego układu, jednak już wstępne wyniki pokazują, że, dzięki odpowiedniej architekturze, zakłócenia będą minimalne. Prowadzone przez Paniccię laboratorium to jeden z najważniejszych ośrodków pracujących nad krzemową fotoniką. Przed czterema laty powstał tam pierwszy krzemowy modulator działający z prędkością 1 Gb/s. Rok później stworzono krzemowy laser, a w 2006 roku - laser łączący fosforek indu z krzemem, co dowiodło, że lasery do zastosowań telekomunikacyjnych można budować z krzemu. Przed rokiem zaś informowaliśmy, że Paniccia i jego zespół stworzyli modulator, którego prędkość wynosiła 40 gigabitów na sekundę.
  4. Pierwszy na świecie optyczny rozrusznik serca został przetestowany i opisany na łamach czasopisma Optics Express. Grupa naukowców z Uniwersytetu w japońskiej Osace wykazali, że błyski światła o odpowiednich parametrach mogą pobudzić komórki mięśniowe serca (kardiomiocyty) do skurczów. Jeżeli podasz tego typu komórkom wystarczająco silny impuls światła laserowego w bardzo krótkim czasie, uzyskusz gigantyczną odpowiedź, tłumaczy Nicholas Smith, szef zespołu pracującego nad wynalazkiem. Światło lasera wpływa na komórki poprzez aktywację tzw. kanałów jonowych, czyli białek zdolnych do kontrolowanego uwalniania jonów (w tym przypadku chodzi o naładowane dodatnio jony wapnia). Powoduje to zmiany ładunku elektrycznego w poszczególnych częściach komórki, przez co dochodzi do skurczu. Naukowcom udało się uzyskać, w zależności od potrzeb, dwa dokładnie przeciwne mechanizmy. W pierwszym eksperymencie dowiedli, że rytmiczne pobudzanie kardiomiocytów do skurczu może wymusić na nich "przyjęcie" narzuconego rytmu skurczów, co przypomina do złudzenia pracę tradycyjnego rozrusznika serca. Drugie doświadczenie polegało na wywołaniu odwrotnego efektu: dzięki pobudzaniu pojedynczej komórki do kurczenia się z częstotliwością niezgodną z pozostałymi, udało się wywołać stan podobny do fibrylacji, czyli braku koordynacji pomiędzy poszczególnymi kardiomiocytami. Wywołanie w hodowli komórkowej takiego stanu może być bardzo pomocne przy eksperymentach nad lekami, których zadaniem jest przywracanie prawidłowego rytmu serca. Badania nad urządzeniem przeprowadzono dotychczas wyłącznie na tzw. liniach komórkowych, czyli komórkach hodowanych w laboratorium, poza żywym organizmem. Niestety, obecnie stosowana wersja lasera powoduje poważne uszkodzenie komórek przy wielokrotnej ekspozycji na światło, toteż ewentualne zastosowanie tego typu rozrusznika jako implantu jest mało prawdopodobne. Wszystko wskazuje więc na to, że przez kilka najbliższych lat pozycja stosowanych obecnie rozruszników, działających w oparciu o wysyłanie do serca impulsów elektrycznych, jest niezagrożona.
  5. Kong-Thon Tsen, profesor fizyki z Arizona State University i jego syn Shaw-Wei Tsen, student patologii z Uniwersytetu Johna Hopkinsa, opracowali nowy sposób zabijania wirusów. Stworzyli oni laser USP (Ultra-short Pulse), który emituje impulsy zbyt słabe, by uszkodzić komórkę ludzkiego organizmu, jednak podczas testów bez żadnego problemu zabijał wirusa mozaiki tytoniowej. Laser emituje superszybkie impulsy, których długość trwania liczona jest w femtosekundach (10-15 sekundy). Częstotliwość tych impulsów jest tak dobrana, że wprawiają one w drgania białkową otoczkę chroniącą materiał genetyczny wirusa. Każdy kolejny impuls wzmacnia drgania aż do momentu, gdy otoczka rozpada się na nieszkodliwe molekuły. Panowie Tsen chcą teraz sprawdzić, czy ich USP będzie w stanie podobnie niszczyć wirusy HIV oraz żółtaczki zakaźnej. Ta technika może być bardzo użyteczna podczas niszczenia znanych i jeszcze nieznanych wirusów – mówią wynalazcy. Dzięki niej transfuzja krwi będzie bardzo bezpieczna – dodają. Jeśli laser znalazłby zastosowanie w bankach krwi, to można by za jego pomocą w łatwy sposób odkażać krew. W tej chwili USP nie nadaje się do zabijania wirusów w ciele człowieka. Jednak niewykluczone, że w przyszłości zostanie na tyle udoskonalony, iż będzie w stanie to robić. Teoretycznie można by również, chociaż sami Tsenowie tego nie sugerują, usuwać wirusy z krwioobiegu osób cierpiących np. na wirusowe zapalenie płuc czy AIDS. Wystarczyłoby podłączyć pacjenta do systemu zewnętrznego krążenia sprzężonego z UPS, który oczyszczałby krew chorego. Anonimowy przedstawiciel amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) mówi, że lasery USP mają potencjalnie setki zastosowań. Może zostać użyty do niszczenia wirusów, udoskonalenia laserów okulistycznych czy usuwania komórka po komórce guzów nowotworowych. Przed kilkoma miesiącami Agencja podpisała z firmą Raydiance kontrakt na rozwijanie USP do zastosowań medycznych. Same lasery USP są znane od ponad 25 lat, jednak dopiero niedawno udało się je zminiaturyzować na tyle, że można je stosować w praktyce. Tego typu urządzenia będą wkrótce wykorzystywane na polach bitew, być może będą napędzały pojazdy kosmiczne, a badania panów Tsen dają nadzieję, iż będą też leczyły chorych.
  6. Na University of Texas powstał najpotężniejszy laser na świecie. Ma on moc jednego petawata, czyli kwadryliona (1024) watów. To 2000 razy więcej niż łączna moc wszystkich elektrowni na terenie USA. Laser jest jaśniejszy niż powierzchnia Słońca. Po jego włączeniu uniwersytet nie staje w płomieniach dlatego, że urządzenie uruchamiane jest na 10 trylionowych (0,0000000000001) części sekundy. Potężny laser zostanie wykorzystany do badania materii w niezwykle ekstremalnych warunkach. Amerykańscy naukowcy zbadają dzięki niemu gazy poddane temperaturom wyższym niż panujące na Słońcu czy ciała stałe poddane ciśnieniu rzędu miliardów atmosfer. Dzięki temu możliwe będzie symulowanie w laboratorium wielu procesów zachodzących w przestrzeni kosmicznej. Akademicy będą w stanie symulować narodziny supernowych czy badać to, co dzieje się wewnątrz brązowych karłów. Możliwe też będzie sprawdzanie teorii dotyczących nowych metod produkcji energii.
  7. Naukowcy z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics opracowali technologię, która może przynieść przełom w astronomii. Dzięki ich pracom wyszukiwanie planet podobnych do Ziemi, a więc takich, na których może zaistnieć życie w znanych nam formach, stanie się znacznie łatwiejsze. Amerykańscy naukowcy wykorzystali stosunkowo niedawno odkrytą technologię laserową i dzięki niej stukrotnie zwiększyli dokładność analiz spektrograficznych. Sara Seager, profesor z MIT, mówi, że jeśli nowa technologia będzie współpracowała z współczesnymi teleskopami, to będziemy świadkami olbrzymiego przełomu. Jej kolega, George Ricker wyjaśnia, że gdy planeta krąży wokół gwiazdy, to oddziałuje na nią za pomocą własnej grawitacji i zakłóca jej ruch. Te zakłócenia powodują, zgodnie z efektem Dopplera, niewielkie zmiany w długościach fali światła, które dociera do nas z danej gwiazdy. Analizując to światło spektrografem możemy wykryć planety. Im większa jest planeta, tym łatwiej ją zauważyć. Najczęściej więc odkrywane są planety należące do kategorii gorących Jowiszy, czyli duże, gazowe ciała niebieskie. Na nich jednak nie może powstać życie takie, jak znamy je z Ziemi. Współczesne spektrografy nadają się do wykrywania w ruchach gwiazd zakłóceń rzędu około 1 metra na sekundę. Takie zmiany są jednak wywoływane przez duże planety jak Jowisz, a nie małe skaliste jak Ziemia. Naukowcy już w latach 80. ubiegłego wieku zaczęli się zastanawiać nad wykorzystanie lasera do zwiększenia rozdzielczości spektrografu, ale nie wiedzieli jak to zrobić. Dopiero Ronald Walsworth i Chih-Hao Li wpadli na pomysł, by połączyć laser i interferometr Fabry'ego-Perota, dzięki czemu powstała bardzo precyzyjna "linijka" pozwalająca zbadać właściwości światła z odległych gwiazd. W najbliższym czasie zostanie ona zamontowana w Multiple Mirror Telescope (MMT) na Mount Hopkins w Arizonie.
  8. Zwykle podczas tłumaczenia, dlaczego nie da się zobaczyć obiektów świata atomowego, słuchaczom przedstawiana jest zasada nieoznaczoności Heisenberga oraz porównywane są rozmiary niewielkich przedmiotów (włos, ziarno piasku), z długością fali światła, a następnie atomami i elektronami. I wszystko byłoby pięknie objaśnione, gdyby nie powstał film, na którym widać poruszający się elektron. Udostępnione niedawno nagranie pokazuje wspomnianą cząstkę w chwili uderzania w atom. Długość zapisu odpowiada przejściu pojedynczej fali światła. W kadrze widać rozkład energii elektronu. Dotychczas podejmowane próby wykonania takiego filmu dawały zbyt rozmyty obraz – ogromna prędkość "głównego bohatera" uniemożliwiała uzyskanie nieporuszonych zdjęć. Naukowcy ze szwedzkiego Lund University poszli zatem w ślady fotografów i użyli "lampy błyskowej". Za pomocą jednego lasera wyrwali elektron z orbity, aby wywołać filmowane zdarzenie. W roli flesza wykorzystali natomiast laser wytwarzający attosekundowe impulsy światła. Do niedawna fizycy i chemicy mogli o podobnym urządzeniu jedynie pomarzyć. Ponieważ dotychczas uzyskiwane impulsy attosekudowe były zbyt słabe, aby mogły dać wyraźny obraz, szczytem możliwości były eksperymenty z udziałem tysiąckrotnie wolniejszych laserów femtosekudowych (1 fs = 10-15 s, 1 as = 10-18 s, okrążenie jądra atomu przez elektron to około 150 as). Rozwiązaniem problemu okazało się wielokrotne oświetlanie tego samego momentu cyklicznie powtarzanej "sceny", niemal identycznie jak w zdjęciach stroboskopowych. Fizycy mają zamiar wykorzystać stworzoną przez siebie technikę w kolejnych eksperymentach. Uzyskane dzięki niej obrazy pozwolą potwierdzić teorie naukowe przez niemal bezpośrednią obserwację. Ponadto zdjęcia ukażą zachowanie reszty atomu w chwili pozbawiania go elektronu, np. sposobu wypełniania powstałej luki przez inne elektrony. Aby lepiej zrozumieć osiągnięcie Szwedów, warto powtórzyć za jednym z szefów zespołu badawczego, Johanem Mauritssonem: jedna attosekunda tak ma się tak do sekundy, jak sekunda do wieku Wszechświata.
  9. Choć stosowanie przez armię laserów bojowych wysokiej mocy jest raczej zagadnieniem teoretycznym, już powstaje materiał umożliwiający ochronę przed taką bronią. Badania prowadzone w ośrodku China Lake Naval Warfare Center mają doprowadzić do powstania tarczy nie tylko dla najdroższych machin bojowych, jakimi są okręty, ale też drobniejszego sprzętu, a nawet żołnierzy. Podstawą nowej technologii obronnej są tzw. metamateriały. Wykonane z nich osłony będą w stanie odbijać promienie lasera dzięki ujemnemu współczynnikowi załamania światła. Rozmiary struktur decydujących o właściwościach "tarczy" mają być na tyle małe, aby zabezpieczenie było skuteczne w wypadku każdego niemal typu lasera. Naukowcy rozważają zastosowanie kompozytu składającego się z trzech warstw o klasycznych właściwościach oraz umieszczonych między nimi metamateriałów. "Przekładaniec" ma niewiele ważyć i być na tyle cienki, by możliwe było jego powszechne użycie. Mimo że wspomniane badania mają zapewnione finansowanie, pomysłodawcy nietypowej tarczy wiedzą, że czeka ich trudne zadanie. Ciekawe, czy zdążą je wykonać, zanim lasery dołączą do standardowego uzbrojenia jednostek wojskowych świata.
  10. Chociaż naukowcy nie są pewni, czy wirusy można uznać za formę życia, poświęcają sporo czasu na wynajdywanie nowych metod ich zabijania. Najnowszy sposób na pozbycie się niebezpiecznych cząstek materii organicznej to wibracje. Badacze z Arizona State University posłużyli się modelem matematycznym, aby znaleźć częstotliwości, które mogą doprowadzić do unieszkodliwienia prostych wirusów. Odpowiednio dobrane wibracje potrafią bowiem uszkodzić kapsyd (białkową powłokę) wirusa, bez której ten ostatni nie może atakować komórek. Praca Amerykanów pozwoli lepiej wykorzystać inne niedawne odkrycie, dzięki któremu wiemy, że impuls światła laserowego odpowiednio dobranej częstotliwości potrafi wywołać opisane wibracje. Jeśli znana jest częstotliwość rezonansowa, do zniszczenia wirusa wystarcza wygenerowanie serii impulsów świetlnych o tej częstotliwości i wypełnieniu 25%. Problemem było jednak znalezienie właściwej częstotliwości – szukano jej metodą prób i błędów. Dzięki wspomnianemu modelowi można ją znaleźć poprzez analizę wibracji każdego spośród milionów atomów wirusowej powłoki. Naukowcy musieli rozwiązać także inny problem: symulacja tak dużej liczby atomów pochłaniałaby kilkaset terabajtów pamięci operacyjnej komputera. Na szczęście znaleźli oni znacznie mniej pamięciożerną metodę wykonania obliczeń. Dla pokazania możliwości modelu, badacze obliczyli najskuteczniejszą częstotliwość dla wirusa nekrozy tytoniu (60 GHz). Obecnie pracują oni nad analizą bardziej skomplikowanych powłok, a ponadto zastanawiają się, jak za pomocą wysokich częstotliwości likwidować wirusy znajdujące się w ludzkim ciele. Gra jest warta świeczki, ponieważ metoda ta nie szkodzi normalnym komórkom (wpadają one w rezonans przy znacznie niższych częstotliwościach), a ponadto wirusy raczej nie będą w stanie wykształcić odporności na ultradźwięki.
  11. O niezwykłych możliwościach, jakie daje nam światło laserowe, przekonaliśmy się już wiele razy i nie raz się jeszcze przekonamy. Jeden z najnowszych sposobów jego wykorzystania opracował zespół naukowców z amerykańskich ośrodków National Institute of Standards and Technology oraz University of Colorado. Mowa o technice spektroskopowej analizy wydychanych gazów, dzięki której możliwe będzie tanie, szybkie i całkowicie nieinwazyjne wykrywanie różnorodnych chorób, m.in. astmy i nowotworów. Według autorów metody, jej podstawową zaletą jest możliwość jednoczesnej analizy wielu różnych cząsteczek w badanym gazie. Dzieje się tak, ponieważ próbka oddechu jest wpuszczana do obszaru między dwoma lustrami, tzw. komory rezonansowej. Te same lustra wielokrotnie odbijają impuls światła laserowego analizującego gaz. Liczba wspomnianych odbić jest tak duża, że oświetlana jest praktycznie cała objętość próbki. Porównując właściwości światła wchodzącego do komory z promieniem ją opuszczającym, można uzyskać niezwykle precyzyjne informacje na temat składu badanego gazu. Podczas prób przeanalizowano oddech grupy studentów. Natychmiast udało się zidentyfikować wśród nich palacza – wydychał on pięciokrotnie więcej tlenku węgla niż koledzy. Równie proste jest diagnozowanie niektórych chorób – na przykład nadmiar metylaminy wskazuje na problemy z wątrobą i nerkami, aceton może świadczyć o cukrzycy, a tlenki azotu – o astmie. Rzeczywista analiza jest znaczne dokładniejsza, ponieważ bierze pod uwagę całe grupy związków świadczących o danym schorzeniu. Choć wyniki te są bardzo obiecujące, dokładność opisywanej metody będzie musiała zostać potwierdzona podczas testów klinicznych. Po weryfikacji metoda ta będzie mogła dołączyć środków stosowanych podczas badań lekarskich.
  12. Platynowy, srebrny, złoty... nazwy tych kolorów mogą stać się równie egzotyczne co fokstrot, cyklamen czy ugier. To sprawka naukowców z Institute of Optics w University of Rochester, którzy znaleźli sposób by nadać niemal dowolny kolor dowolnym metalom, bez używania jakichkolwiek barwników. Metoda, opracowana przez prowadzącego badania Chunlei Guo, wykorzystuje światlo lasera do zmiany właściwości powierzchni metalu. Jeszcze rok temu techniką tą udawało się zabarwić metal na głęboką czerń. Obecnie paleta barw jest znacznie bogatsza. Do dyspozycji mamy m.in. złote aluminium i platynę czy niebieski tytan. Równie dobre efekty uzyskano podczas prób z wolframem, srebrem oraz złotem. Aby laser mógł zmienić kolor metalu, musi oświetlić go niezwykle krótkim, trwającym femtosekundy (1 fs = 10-15 s), impulsem światła. Jednocześnie jest to światło bardzo intensywne, o mocy porównywalnej z produkowaną w całej sieci energetycznej Ameryki Północnej. W ten sposób na powierzchn metalu powstają struktury, które odbijają jedną lub kilka długości fal światła. Zmianę koloru uzyskuje się przez odpowiednie dobranie czasu trwania, mocy oraz liczby impulsów. Naukowcom udało się także uzyskać efekt opalizowania barw, jednak wymaga on dość skomplikowanych przygotowań, m.in. pokrycia powierzchni mikroskopijnymi liniami. Już teraz "pomalowanie" metalu laserem ma ważne zalety: kolory nie blakną i nie ma farby, która mogłaby się złuszczać. Co więcej, do uzyskania różnych kolorów wykorzystywany jest ten sam laser. To spore ułatwienie dla projektantów linii technologicznych. Obecnie "malowanie" kawałka metalu o rozmiarach monety twa około 30 minut. Twórcy opisywanej metody pracują teraz nad przyspieszeniem procesu oraz nad dobraniem parametrów potrzebnych do uzyskania niedostępnych jeszcze kolorów.
  13. Marzeniem speców od telekomunikacji jest urządzenie, które będzie w stanie w stanie przetwarzać sygnały optyczne z pominięciem klasycznych układów elektronicznych. Jednak wbrew tym trendom firma Photonic Power Systems (obecnie należąca do JDS Uniphase) ma zamiar wykorzystać światłowody do zasilania... zwykłych urządzeń elektrycznych. Pomysł jest pozornie absurdalny – przecież miedziane przewody są bardzo sprawne i powszechnie dostępne. Ma on jednak bardzo ważną zaletę: umożliwia odseparowanie odbiornika energii od reszty instalacji elektrycznej. Wspomniana cecha umożliwia m.in. montaż czujników poziomu paliwa w zbiornikach bez obaw o powstanie przepięć czy zwarć, a w konsekwencji – grożących zapłonem iskier. Ponadto system taki jest odporny na zakłócenia elektromagnetyczne, ma spore znaczenie m.in. w stacjach bazowych sieci komórkowych oraz rozrusznikach serca. Podstawą nietypowej metody zasilania są laser (źródło energii), światłowód oraz bateria miniaturowych ogniw fotowoltaicznych, przekształcających światło na energię elektryczną. Ogniwa te mają rozmiar 2×2 lub 1×1 mm, a ich wydajność osiąga 40-50% – jest to dwukrotnie więcej niż w powszechnie stosowanych bateriach słonecznych. Pierwsze urządzenia bazujące na opisanym systemie już są instalowane w sieciach energetycznych, gdzie zastępują duże i sprawiające wiele problemów transformatory, służące do pomiaru prądów o wysokim natężeniu.
  14. Brytyjscy naukowcy opracowali nowy rodzaj skanera ultradźwiękowego, który jest w stanie zbudować precyzyjny, trójwymiarowy obraz naczyń krwionośnych znajdujących się wewnątrz guzów nowotworowych. Za pomocą takiego narzędzia, nazwanego tomografem fotoakustycznym, można łatwiej ustalić granicę między tkaną zdrową a zmienioną chorobowo, co z kolei pozwoli zwiększyć skuteczność zabiegów leczniczych. Urządzenie, które powstało w University College London, znacznie różni się od typowych ultrasonografów. Przede wszystkim, zamiast fal ultradźwiękowych, do prześwietlania ciała pacjenta użyto w nim bardzo krótkich impulsów podczerwonego lasera. Gdy światło jest pochłaniane przez komórki, te na krótko rozszerzają się, co z kolei powoduje powstanie ultradźwięków. Odgłosy te są przechwytywane przez specjalny czujnik tomografu i analizowane. Okazało się, siła uzyskanego dźwięku zależy od stopnia pochłaniania światła przez tkankę. Ponieważ najwyższy współczynnik absorpcji w bliskiej podczerwieni ma hemoglobina, skaner generuje bardzo wyraźne obrazy naczyń krwionośnych. Choć opisywane urządzenie najlepiej nadaje się do badania tkanek znajdujących się blisko powierzchni skóry, jest ono w stanie rejestrować również obraz miejsc znajdujących się na głębokości kilku centymetrów. Niestety, tomografu fotoakustycznego jeszcze nie można spotkać w gabinetach lekarskich. Obecnie działające prototypy pracują stosunkowo powoli, a wykorzystany w nich czujnik nie jest przystosowany do badania zakrzywionych powierzchni. Trwają prace nad udoskonaleniem urządzenia.
  15. Naukowcy z Florida State University (USA) i Universidad Nacional de Rosario (Argentyna) rozwiązali zagadkę, która zastanawiała chemików przez niemal 70 lat. Co więcej, nie tylko odpowiedzieli na dręczące naukę pytanie, ale również umożliwili w ten sposób zbudowanie doskonalszych laserów i pamięci komputerowych. Naresh S. Dalal (Floryda), Jorge Lasave, Sergio Koval i Ricardo Migoni z Rosario odpowiedzieli na pytanie, dlaczego kryształy ADP (kwaśny fosforan amonu – NH4H2PO4) zachowują się w sposób nietypowy. ADP został odkryty w 1938 roku. Szybko zauważono, że ma on, niezrozumiałe przed dziesiątki lat, właściwości elektryczne. Amerykańsko-argentyński zespół wykorzystał superkomputer z Florydy i dzięki jego obliczeniom dowiedział się, co powoduje te niezwykłe właściwości. ADP jak i wiele innych kryształów, jest materiałem ferroelektrycznym. Materiały takie, podobnie jak magnesy, wykazują spontaniczną polaryzację i charakteryzują się dużą przenikalnością dielektryczną. Ferroelektryki mogą pozostawać w określonym stanie przez długi czas i utrzymują go nawet po odłączeniu zewnętrznego źródła zasilania. Ta właściwość powoduje, że ADP i podobne materiały są bardzo przydatne podczas przechowywania i transmisji danych. ADP jest szeroko używany do budowy pamięci, w technologiach optycznych, laserach itp. – mówi profesor Dalal. Jednak tym, co czyni ADP wyjątkowym jest fakt, iż zawsze można w nim znaleźć dodatkową fazę – zwaną antyferroelektryczną. Gdy mamy do czynienia z antyferroelektrycznością, to jedna warstwa molekuł w krysztale wytwarza pole ujemne i dodatnie, a druga warstwa takie same pola, ale ułożone przeciwnie. Taki ‘przekładaniec’ widać w całym krysztale, warstwa po warstwie – mówi Dalal. Dzięki superkomputerowi akademicy mogli przeprowadzić obliczenia niedostępne w laboratorium. Udało im się, na przykład, teoretycznie zmienić kąt nachylenia jonów amonu i zmierzyć wpływ takiej manipulacji na ładunki elektryczne w krysztale. Odkryliśmy, że pozycja jonów amonu oraz obecność niedoskonałości w strukturze kryształu, decydują o tym, czy zachowuje się on jak ferroelektryk, czy jak antyferroelektryk – dodał profesor Dalal. Zauważył on, że przeprowadzone badania są ważne z dwóch powodów. Po pierwsze pozwalają na zrozumienie, a co za tym idzie i skonstruowanie, materiałów wykazujących jednocześnie właściwości ferroelektryczne i antyferroelektryczne. To z kolei umożliwi zbudowanie nowych rodzają pamięci i, być może, przyczyni się do rozwoju komputerów kwantowych. Po drugie, zastosowana metodologia to nowy sposób testowania materiałów. Superkomputery umożliwiają symulowanie eksperymentów, których wykonanie w laboratorium jest niemożliwe.
  16. Koreańscy naukowcy stworzyli mikroskopijną wersję najbardziej znanej rzeźby Auguste'a Rodina – Myśliciela. Wykonana za pomocą lasera rzeźba jest dwukrotnie większa od czerwonej krwinki i ma 20 mikrometrów wysokości. Pod mikroskopem widać nie tylko mięśnie, ale nawet pięści wyrzeźbionej postaci. Nowa technologia, wykorzystana do wyrzeźbienia Myśliciela, posłuży do stworzenia nowoczesnych biosensorów i innych mikroskopijnych urządzeń. Uczeni na całym świecie od ponad 10 lat pracują nad laserową technologią pozwalającą na tworzenie miniaturowych trójwymiarowych obiektów. Koreańczycy użyli jednocześnie wielu różnych długości fali światła. Pozwoliło to na "utwardzenie” wnętrza rzeźby. Tworzone wcześniej obiekty charakteryzowały się twardszą powłoką, ale miękkim wnętrzem, co czyniło je wrażliwymi na zmiany ciśnienia.
  17. Naukowcy z Japońskiej Agencji Badania Kosmosu (JAXA) i uniwersytetu w Osace pracują nad laserem, który przetwarza światło Słońca w promień lasera. Dotychczas udało się opracować urządzenie, które jest czterokrotnie bardziej efektywne, niż to osiągnęli inni badacze. Celem Japończyków jest opracowanie systemu, który będzie w przestrzeni kosmicznej zbierał energię słoneczną, przetwarzał ją na światło laserowe, a następnie promień będzie wysyłany na Ziemię, gdzie posłuży do... produkcji energii elektrycznej. Japoński system przechowuje energię Słońca w spiekanej płycie wykonanej m.in. z takich materiałów jak chrom czy neodym. Gdy energia lasera jest zbyt mała, promień lasera oświetla płytę, a wówczas zebrana w niej energia przesyłana jest do lasera. Podczas testów udało się zwiększyć moc lasera z 0,5 wata do 180 watów. W tej chwili system jest w stanie wykorzystać 40% przechwyconej energii słonecznej. Japończycy uważają, że przed rokiem 2030 będzie on gotowy do zamontowania na satelitach.
  18. Razer, producent myszy skierowanych do graczy z których niektóre uzyskały status kultowych urządzeń, pokazał myszkę Razer Lachesis. Tym, co przede wszystkim wyróżnia ten produkt jest olbrzymia rozdzielczość wynosząca 4000 dpi. Laserowa myszka jest w stanie dokładnie odwzorowywać ruchy wykonywane z prędkością 60-100 cali na sekundę i wytrzymuje przyspieszenie rzędu 25G. Powinni być z niej zadowoleni najbardziej wymagający gracze. Tym bardziej, że podobnie jak wcześniejsze produkty Razera, Lachesis korzysta z technologii płynnej zmiany rozdzielczości. Jednak i w tym przypadku mamy do czynienia z usprawnieniem. Dotychczas zmiany te odbywały się programowo, teraz są całkowicie sprzętowe. Oznacza to, że myszka w rzeczywistości pracuje w takiej rozdzielczości, jaką ustawił jej właściciel, a nie jest to rozdzielczość interpolowana. Częstotliwość próbkowania lasera wynosi 1000 herców, dzięki czemu czas odpowiedzi myszy to 1 milisekunda. Lachesis została wyposażona w dziewięć niezależnie programowalnych klawiszy oraz w 16-bitowy interfejs za pomocą którego przesyłane są dane. Najnowsze urządzenie Razera trafi do sklepów w październiku. Wyceniono je na 79,99 USD.
  19. W sklepach pojawiają się coraz szybsze procesory, coraz bardziej wydajne karty graficzne i układy pamięci. Wąskim gardłem współczesnych komputerów stają się dyski twarde, które potrafią przechowywać coraz więcej danych, ale prędkość ich pracy niewiele się zmieniła. Naukowcy z Redbound Universiteit Nijmegen znaleźli i na to sposób. Zamiast magnetycznych głowic zapisująco-odczytujących proponują oni użyć do tego celu lasera. Testy wykazały, że pracę dysków twardych można by przyspieszyć w ten sposób stukrotnie. Technologia zapisu danych światłem lasera na nośniku magnetycznym działa, ponieważ fotony posiadają moment pędu, pozwalający im na wchodzenie w interakcję z nośnikiem. Ponadto każdy z pulsów rozgrzewa niewielki obszar dysku, zmieniając w ten sposób jego polaryzację. Kluczem do sukcesu jest możliwość odwracania polaryzacji pulsów lasera, dzięki czemu można zapisywać na dysku odpowiedniki zer i jedynek. Naukowcom udało się przesyłać dane w interwałach wynoszących około 40 femtosekund (czyli 40 biliardowej części sekundy). To około 100-krotnie szybciej, niż pracują obecnie wykorzystywane techniki transferu danych. Wadą holenderskiej technologii jest fakt, że pojedyncza komórka przechowująca dane ma długość 5 mikrometrów, czyli jest znacznie większa niż obecnie stosowane komórki. Zwiększenie rozmiarów komórki oznacza, że na danej powierzchni można przechowywać mniej informacji. Daniel Stanciu, współautor badań, uspokaja jednak, że jego zespół pracuje nad takim ulepszeniem technologii, by rozmiar komórki zmniejszył się do około 10 nanometrów. Jego zdaniem w ciągu najbliższej dekady powstanie działający prototyp laserowego dysku twardego. Badaniami holenderskich uczonych zafascynowany jest fizyk Julis Hohlfeld z Seagate Research w Pittsburghu. Przypomina, że wielu uczonych próbowało wykorzystać światło lasera do zapisania danych na nośnikach magnetycznych. Nikomu się to jednak nie udało, gdyż nośniki te nie reagowały odpowiednio na laser. Dopiero stworzenie nośnika z gadolinu, żelaza i kobaltu pozwoliło na dokonanie przełomu. Teraz, zdaniem Hohlfelda, najważniejszym zadaniem jest stworzenie taniego lasera, który będzie w stanie emitować impulsy światła trwające krócej niż 100 femtosekund.
  20. Barry Schuler, były szef AOL, pracuje w swojej nowej firmie nad rewolucyjnym laserem. Urządzenie ma ciąć metal, niszczyć komórki rakowe czy leczyć oparzenia i to wszystko bez wydzielania nadmiaru ciepła. Funkcję lasera można łatwo zmienić zmieniając jego oprogramowanie. Nowe urządzenie to laser USP (ultrashort pulse), czyli laser posługujący się bardzo krótkimi pulsami światła. Zdaniem Schulera w ciągu 10 lat zastąpi on wszelkiego typu ostrza: od potężnych pił do metalu po precyzyjne narzędzia chirurgiczne. Pracę nad USP rozpoczęła DARPA (Defence Advance Research Project Agancy – Agencja Badań nad Zaawansowanymi Projektami Obronnymi). Początkowo laser zajmował całe wielkie pomieszczenie. Teraz firma Raydiance zminiaturyzowała go tak, iż mieści się na stole. Naukowcy od dawna wiedzą, że lasery USP potrafią robić coś wyjątkowego: ciąć, nie wydzielając ciepła. Dotychczas jednak były zbyt dużymi i skomplikowanymi urządzeniami, by można było użyć ich w praktyce. Teraz są nieco większe od pojemnika na chleb, a uczeni widzą dla nich nowe zastosowania: niszczenie komórek rakowych, odróżnianie wroga od sojusznika podczas działań wojennych czy usuwanie tatuaży. Firma Raydiance wysłała już kilkanaście swoich laserów naukowcom w całych Stanach Zjednoczonych i obiecuje, że do końca bieżącego roku stworzy kolejnych 30 USP. Raydiance to wciąż bardzo mała firma – zatrudnia tylko 30 osób i posiada fundusze w wysokości 25 milionów dolarów przekazane przez jeden z funduszy inwestycyjnych – i ma silną konkurencję. W samych Stanach Zjednoczonych jest bowiem 25 firm pracujących nad USP. Większość z nich skupia się jednak nad laserem do zastosowań naukowych. Raydiance ma znacznie bardziej ambitne plany. Z laserami USP wiązane są olbrzymie nadzieje. Ron Waynant, optyk z Federal Drug Administration, pracuje z laserami niemal od początku ich istnienia, bo od 1962 roku. Mówi, że nie jest zbytnim optymistą, ale i on w samej medycynie widzi co najmniej 100 różnych zastosowań dla USP. Lasery tego typu generują bowiem impulsy liczone w femtosekundach (jedna biliardowa część sekundy). Krótki impuls nie zniszczy tkanki, która ma pozostać nietknięta – mówi Waynant. Dodatkową zaletą jest fakt, że precyzyjne cięcia dokonywane za pomocą krótkich impulsów goiłyby się bardzo szybko. Nowy laser byłby szczególnie przydatny przy leczeniu oparzeń. U pacjentów z poparzeniami konieczne jest wycięcie całej zniszczonej tkanki. Jeśli coś zostanie, będzie prowadziło do zniszczenia zdrowych tkanek. Obecnie tkanki zniszczone oparzeniami wycina się za pomocą narzędzi chirurgicznych. Zabieg jest bardzo bolesny, więc trzeba go często dokonywać w całkowitym znieczuleniu. A pacjent z rozległymi oparzeniami nie może być od razu operowany. Trzeba czekać nawet 72 godziny, aż jego stan się ustabilizuje. Dzięki laserowi USP operacji można by dokonać natychmiast, cały zabieg byłby znacznie mniej bolesny i najprawdopodobniej nie wymagałby ogólnego znieczulenia. USP otwiera bardzo wiele możliwości w różnych dziedzinach. Pozostaje więc tylko czekać, aż się upowszechni, stanieje i będzie tak szeroko stosowany, jak obecnie spotykanie tradycyjne lasery.
  21. Firma Hitachi skonstruowała pierwszy przenośny skaner aktywności mózgu, którego można używać w ciągu dnia. Jest stosunkowo lekki, zasilany ładowanymi bateriami. Jeśli ciekawi cię więc aktywność własnego mózgu na przykład podczas czytania czy kłótni z żoną, Japończycy stworzyli coś dla ciebie. Urządzenie wykorzystuje technologię topografii optycznej. Na zestaw składają się 2 elementy: zakładany na głowę oraz na pas. Pierwszy, pomiarowy, waży 40 dag, a drugi, kontrolny, ok. 60 dag. Skaner wykorzystuje naturalne zjawiska zachodzące w żywym mózgu. Wiadomo np., że w obszarach aktywnych w danym momencie zwiększa się przepływ krwi. Do "hełmofonu" przymocowano więc 8 małych laserów. Wysyłają one do mózgu promieniowanie z zakresu bliskiej podczerwieni. Czujniki w postaci fotodiod (8), które także zamocowano na powierzchni hełmu, przekształcają odbite światło w sygnały elektryczne. Te są zaś z kolei przekazywane do noszonego w pasie kontrolera. W ten sposób można śledzić w czasie rzeczywistym, dzięki Hitachi dysponujemy prawdziwym skanerem 4D!, reakcje mózgu na różnego typu bodźce. Niektórzy uważają, że takie urządzenia zostaną zastosowane w wielu gałęziach nauki i przemysłu, np. reklamie. Dzięki nim producent i agencja dowiedzą się, co naprawdę przyciąga uwagę klienta. Przyszłością rozrywki stają się natomiast gry, których elementem jest aktywność mózgu poszczególnych uczestników (tzw. mind gaming).
  22. Hitachi poinformowało o stworzeniu układy optycznego, który potrafi znacznie bardziej efektownie niż obecne układy odczytywać dane z nośników Blu-ray. Prace japońskiej firmy przybliżają nas do momentu rynkowego debiutu 200-gigabajtowych płyt Blu-ray. Gęstość zapisu danych na nośnikach optycznych można zwiększyć zmniejszając długość fali lasera, który zapisuje i odczytuje dane. Oczywiście nie można jej zmniejszać w nieskończoność, ale dane można przechowywać w wielu warstwach. Rodzi to jednak problemy z odczytem informacji z głębiej położonych warstw. Światło odbite od najniżej położonych warstw jest zbyt słabe by odczyt przebiegał szybko i bez błędu. Należący do Hitachi Centralny Instytut Badawczy poradził sobie z tym problemem stosując homodynową metodę wykrywania sygnału. Pozwala ona na wykrycie i nawet 10-krotne wzmocnienie odbitego światła. Oznacza to, że nośniki będą mogły składać się z 4-8 warstw z danymi. Tak więc technologia niebieskiego lasera pozwoli na zapisanie na jednej płycie od 100 do 200 gigabajtów danych. Japończycy obiecują, że ich technologia trafi na rynek w 2009 roku.
  23. Amerykańscy naukowcy z MIT opracowali nowy typ lasera. Dzięki temu udało im się uzyskać trójwymiarowy obraz siatkówki w wysokiej rozdzielczości. Wierzą, że usprawni to proces stawiania wczesnej diagnozy chorób oczu. System bazuje na optycznej koherentnej tomografii (OCT), technice nieinwazyjnego badania wewnętrznej struktury trójwymiarowych obiektów dzięki rozpraszaniu wiązki światła czerwonego na powierzchni. W ten sposób zostają uwidocznione najmniejsze nawet zmiany w tkance siatkówki. W ciągu kilku ostatnich lat optyczna koherentna tomografia stała się standardową techniką diagnostyczną w oftalmologii — opowiada profesor James Fujimoto, który we wczesnych latach 90. współtworzył OCT. Najnowsze osiągnięcia technologiczne umożliwiają znaczne przyspieszenie uzyskiwania obrazu [...]. Po ulepszeniu OCT laser skanuje siatkówkę z prędkością do 236 tys. linii na sekundę. Wyniki badań 4-osobowego zespołu zostaną zaprezentowane 10 maja w Baltimore na dorocznej Konferencji Elektroniki Kwantowej i Nauk Laserowych (Quantum Electronics and Laser Science Conference).
  24. Inżynierowie z Laboratoriów Bella wyprodukowali krzemowe filtry dla sieci optycznych. Dzięki nim spadną koszty budowy i zwiększania przepustowości sieci komputerowych. Dodatkową zaletą krzemowych filtrów jest fakt, że pozwolą one na zastosowanie łączy optycznych w samych komputerach. Obecnie połączenia tworzone są z miedzi, w której sygnał płynie znacznie wolniej, niż w światłowodzie. Wykorzystanie w fotonice tanich materiałów jest kluczowym elementem, który umożliwi szersze wykorzystywanie przesyłania danych za pomocą światła. Fotonika czyli elektronika wykorzystująca fotony (światło) zamiast elektronów (prąd) tradycyjnie bazuje na drogich materiałach. Urządzenia takie jak lasery (wysyłają światło w łączach optycznych), detektory (odbierają sygnał z laserów), modularoty (kodują dane w strumieniu światła z lasera) i filtry (oczyszczają sygnał) tworzone są z drogiego arsenku galu czy fosforku indu. W 2005 roku inżynierom Intela udało się skonstruować pierwszy krzemowy laser. W ciągu ostatnich dwóch lat wiele uczelni i instytutów naukowych ogłosiło powstanie podobnych urządzeń opartych na krzemie. Teraz doszły do tego filtry – bardzo istotne komponenty sieci. Sygnał podróżujący w sieciach optycznych, ulega zakłóceniom. Filtry oczyszczają go z nich, odpowiednio modyfikując fazę fali światła i jej amplitudę. Światło, wpadając do krzemowego filtra, jest rozdzielane na wiele promieni. Każdy z nich wędruje następnie przez całą serię pętli, zwanych rezonatorami pierścieniowymi, w których dochodzi do wyregulowania fazy i amplitudy światła. Następnie promienie ponownie są scalane i tak oczyszczony sygnał wysyłany jest w dalszą podróż. Sanjay Patel, odpowiedzialny w Bell Labs za badania nad fotoniką mówi, że cała sztuczka polega na tym, by stworzyć takie rezonatory, żeby zadziałały one nawet wówczas, gdy nie będą miały idealnego kształtu, który w krzemie trudno jest osiągnąć. Innymi słowy, chodziło o stworzenie takiego filtra, który będzie działał nawet z uwzględnieniem naturalnych niedoskonałości krzemu. To nie filtr. To superfiltr – skomentował prace kolegów Alan Willner, profesor z University of Souther California. To kolejne z urządzeń, które umożliwi szybsze przesyłanie większej ilości danych na większe odległości, stwierdził. Sanjay Patel mówi, że krzemowe filtry powinny zostać zastosowane w praktyce w ciągu 3-5 lat.
  25. Rozpoczęły się praktyczne testy laserowego systemu antyrakietowego firmy Northrop Grumman. System o nazwie Guardian ma w zamierzeniach chronić cywilne samoloty przed ręcznymi wyrzutniami rakiet ziemia-powietrze. System został zainstalowany pod kadłubami samolotów transportowych MD-10, wykorzystywanych głównie przez FedEx. Całość waży około 200 kilogramów. Zadaniem Guardiana jest wykrycie faktu odpalenia rakiety, a następnie oszukanie za pomocą lasera systemów naprowadzających tak, by rakieta straciła samolot z pola widzenia. Northrop Grumman jest już gotowy do komercyjnego instalowania swojego systemu. Wciąż jednak nie spełnia on standardów Departamentu Bezpieczeństwa Wewnętrznego, dlatego też nie ma zgody na jego zastosowanie. Na razie Guardian znajdzie się na pokładach dziewięciu maszyn MD-10, a faza testów zakończy się za 14 miesięcy.
×
×
  • Create New...