Peneliti Lithuania dan Jepang mengembangkan nanolaser perak

Baru -baru ini, para peneliti dari Kaunas University of Technology (KTU) di Lithuania dan Institut Nasional Ilmu Bahan di Tsukuba, Kota Ibaraki, Jepang telah bergandengan tangan untuk berhasil mengembangkan jenis nanolaser baru berdasarkan nanocube perak.
Meskipun strukturnya sangat kecil sehingga hanya dapat diamati melalui mikroskop bertenaga tinggi, tim peneliti yakin tentang aplikasi potensial.
Nanolaser memiliki potensi untuk berbagai aplikasi di bidang-bidang seperti diagnostik medis awal, komunikasi data dan teknologi keamanan, dan juga diharapkan menjadi alat penting untuk studi interaksi materi ringan. Cara cahaya diamplifikasi dan dihasilkan oleh laser bervariasi dari aplikasi ke aplikasi, menentukan warna radiasi dan kualitas balok laser.
Menurut rekan penulis Invention, Dr. Juod? Nas dari Ktu's Mindaugas, "Nano-Laser menggunakan struktur sejuta kali lebih kecil dari satu milimeter untuk menghasilkan dan memperkuat cahaya, dan radiasi laser mereka dihasilkan dalam volume material yang sangat kecil."
Meskipun penelitian dan pengembangan nanolaser telah berlangsung selama beberapa waktu, versi oleh KTU dan mitra Jepangnya unik dalam proses pembuatannya. Mereka menggunakan nanocube perak, yang disusun dengan rapi pada permukaan dan diisi dengan bahan aktif secara optik, untuk menciptakan mekanisme yang diperlukan untuk memperkuat cahaya dan menghasilkan efek laser.
"Nanocubes perak, sebagai partikel perak kristal tunggal yang sangat kecil dengan sifat optik yang sangat baik, adalah komponen inti dari nanolaser kami." kata peneliti Juod? Nas dari Institut Ilmu Bahan Ktu.
Nanocubes disintesis melalui proses unik yang ditemukan oleh mitra KTU di Jepang untuk memastikan bentuk dan kualitas yang tepat. Kubus-kubus kemudian diatur ke dalam struktur dua dimensi menggunakan proses perakitan nanopartikel. Dalam proses ini, partikel-partikel secara alami disejajarkan dari media cair ke templat yang telah dirancang sebelumnya.
Ketika parameter template dicocokkan dengan sifat optik nanocubes, fenomena unik yang dikenal sebagai resonansi kisi permukaan terjadi, yang secara efektif menghasilkan cahaya dalam media aktif secara optik.
Tidak seperti laser konvensional yang menggunakan cermin untuk menghasilkan fenomena ini, nanolaser yang ditemukan oleh tim KTU menggunakan permukaan dengan nanopartikel. "Ketika nanocube perak diatur dalam pola periodik, cahaya terperangkap oleh mereka. Prosesnya mirip dengan aula cermin di taman hiburan, tetapi di sini cermin adalah nanocubes dan 'pengunjung' adalah cahaya." Juod? Nas memvisualisasikan analoginya.
Cahaya yang ditangkap menumpuk hingga akhirnya melintasi ambang energi radiasi tereksitasi, menciptakan sinar cahaya yang intens dengan warna dan arah tertentu. Istilah laser, yang merupakan singkatan dari cahaya yang diamplifikasi oleh radiasi tereksitasi, menjelaskan proses ini.
Dengan menggunakan nanocubes perak berkualitas tinggi dan mudah diproduksi, laser ini mampu beroperasi pada energi rendah, memungkinkan produksi skala besar, "catat juod? Nas." Nanocubes perak yang disintesis secara kimia dapat diproduksi dalam jumlah besar, dan kualitas tinggi mereka memungkinkan kita menggunakan teknik nanoparticle nanoparticle. Bahkan jika pengaturannya tidak sempurna, propertinya menebusnya. "
Namun, pada tahap awal proyek, lembaga pendanaan penelitian Lithuania skeptis, terlepas dari kenyataan bahwa kesederhanaan metode tersebut seharusnya menarik perhatian. "Beberapa skeptis mempertanyakan apakah metode sederhana yang kami gunakan dapat membuat struktur nanolaser dengan kualitas yang cukup tinggi." Prof. Sigitas Tamulevicius dari Institute of Material Science di KTU berkata.
Meskipun demikian, tim KTU yakin dengan kualitas nanolasernya dan telah berhasil mendapatkan pendanaan dari organisasi internasional, Juod? NAS menjelaskan, "Setelah banyak pekerjaan dan percobaan, kami telah menunjukkan bahwa jika nanopartikel berkualitas tinggi digunakan, efek yang efektif dapat dicapai, bahkan jika susunan tidak sempurna."