Nowe badania: ultrakrótki impuls laserowy jako klucz do ulepszeń w technologii przyszłości

WarsawNowe badania pokazują, że lasery ultrakrótkie mogą być używane do przetwarzania materiałów 2D w zastosowaniach zaawansowanej technologii. Ostatnie postępy w zakresie interakcji światła z tymi materiałami wskazują, że lasery ultrakrótkie mogą zmieniać materiały takie jak grafen i dichalkogenki metali przejściowych (TMD). Te materiały są istotne dla przyszłych technologii elektronicznych, fotoniki, technologii kwantowej i sensorów.

Aleksei Emelianov i Mika Pettersson z Uniwersytetu w Jyväskylä oraz Ivan Bobrinetskiy z Instytutu Biosense przeprowadzili badanie dotyczące nowych możliwości. Tradycyjne metody często powodują uszkodzenia cieplne i brak precyzji. Laser ultrakrótkimi impulsami może precyzyjnie kontrolować procesy na nanoskalę, nie powodując przy tym wymienionych problemów.

• Detektory światła o wysokiej szybkości
• Elastyczna elektronika
• Biohybrydy
• Nowoczesne ogniwa słoneczne

Ultraszybkie lasery doskonale nadają się do modyfikacji materiałów 2D, ponieważ oddziałują bezpośrednio z ich strukturą atomową. Dzięki temu mogą zmieniać właściwości chemiczne i fizyczne tych materiałów z dużą precyzją. Naukowcy chcą wykorzystać te impulsy laserowe do tworzenia technologii przyjaznych dla środowiska, bez potrzeby użycia masek. Takie impulsy pozwalają na dodawanie lub usuwanie materiału, co umożliwia tworzenie zaawansowanych urządzeń.

Badanie podkreśla ostatnie postępy w różnych dziedzinach: funkcjonalizacja, domieszkowanie, rekonstrukcja atomowa, przemiany fazowe oraz mikro- i nanopatternowanie w 2D i 3D.

Te postępy mogą prowadzić do opracowania nowych technologii w zakresie urządzeń optycznych, elektroniki i czujników. Ultrafastowe lasery umożliwiają tworzenie precyzyjnych i szczegółowych struktur, które mogą znaleźć zastosowanie w takich dziedzinach jak telekomunikacja, badania medyczne oraz monitorowanie środowiska.

Zobacz również:

Dzisiaj · 01:33

Czy magia dźwięku oczaruje osoby niewidome?

Aleksei Emelianov, badacz po doktoracie, twierdzi, że ultrakrótkie laserowe przetwarzanie to metoda o dużej elastyczności. Umożliwia precyzyjne dostosowywanie i modyfikowanie materiałów 2D, co może prowadzić do odkrycia nowych rozwiązań.

Dzięki zastosowaniu ultraszybkich laserów, naukowcy są teraz w stanie uzyskać bardzo wysoką rozdzielczość, nawet do kilku nanometrów. Taki poziom szczegółowości jest kluczowy dla tworzenia nowoczesnych urządzeń. Technologia ta działa poprzez łączenie stanów energetycznych w warstwach atomowych z szybkimi impulsami światła laserowego.

Emelianov twierdzi, że naukowcy intensywnie badają unikalne cechy optyczne materiałów niskowymiarowych. Zauważa, że ich badania wskazują, iż wykorzystanie ultrakrótkich laserów może być istotną metodą zmiany właściwości materiałów 2D.

Ivan Bobrinetskiy uważa, że potrzebne są dalsze badania, aby szybko zrozumieć, jak lasery oddziałują z materiałami dwuwymiarowymi. Obejmuje to analizę, jak te materiały wchodzą w interakcje ze swoim otoczeniem i podłożami, co czyni fizykę bardziej skomplikowaną, ale fascynującą.

Badanie przeprowadzone przez Emelianova, Petterssona i Bobrinetskiego wykazuje, że lasery ultrakrótkoimpulsowe mogą precyzyjnie przetwarzać materiały 2D bez użycia ciepła. Dzięki dalszym badaniom ta technologia może zrewolucjonizować branże korzystające z zaawansowanej elektroniki, fotoniki i technologii sensorowych.