Când sunetul devine laser. Descoperirea revoluționară care promite să transforme medicina și explorarea oceanelor

Un progres semnificativ în domeniul laserelor este realizat de o echipă de fizicieni care explorează utilizarea sunetului în locul luminii pentru a crea lasere mai puternice. În timp ce laserele convenționale, dezvoltate în anii '60, sunt cunoscute pentru capacitatea lor de a concentra fascicule înguste și strălucitoare de lumină, cercetătorii se concentrează acum pe manipularea fononilor pentru a dezvolta lasere acustice. Aceste noi lasere ar putea oferi posibilități fascinante și performanțe îmbunătățite în diverse aplicații tehnologice.

Deși sunetul și lumina diferă în multe privințe — sunetul necesitând medii fizice precum solidele și lichidele, în timp ce lumina poate călători în vid — cercetătorii au dezvoltat metode care permit controlul sunetului cu aceeași precizie folosită pentru gestionarea luminii. Fononii, care sunt similari fotonilor, formează fascicule sonore și se generează prin mișcările colective ale atomilor, similar cu un val care se propagă printre spectatori într-un stadion. Această abordare deschide noi orizonturi în tehnologia laser, permițând manipularea sunetului într-un mod inovator.

Deși predicția comportamentului fononilor se bazează pe principii de mecanică cuantică similare celor utilizate pentru fotoni, tehnologia de manipulare a fononilor nu a evoluat la fel de repede ca cea din domeniul optic.

Ce au aflat cercetătorii

Un studiu recent a demonstrat cum cercetătorii au folosit o microsferă din oxid de siliciu, levitată prin fascicule de lumină, care a început să vibreze și să genereze unde sonore interne, potrivit NASA.. Prin aplicarea unui câmp electric alternativ, aceștia au reușit să amplifice aceste unde sonore de o mie de ori. Această cercetare deschide, clar, noi perspective pentru utilizarea sunetului în tehnologii avansate​.

Acest rezultat deschide noi direcții de cercetare pentru laserele acustice, care pot atinge niveluri de intensitate și precizie comparabile cu cele ale laserelor optice. Experimentul, desfășurat în condiții de vid pentru a asigura o precizie maximă, pavează calea către diverse aplicații, de la cartografierea subacvatică până la îmbunătățirea tehnicilor de imagistică medicală.

Cercetarea, publicată în jurnalul eLight, constituie un pas semnificativ în controlul armonicilor fononice și în dezvoltarea tehnologiilor avansate pentru senzori și diagnostice ultrasonice în domeniul biomedical. Aceasta sugerează că sunetul ar putea oferi noi soluții inovatoare în tehnologia medicală și nu numai.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News