Baru-baru ini, menurut rilis berita dari Universitas Heriot-Watt di Edinburgh, Inggris, tim universitas telah menemukan bahwa sinar matahari dapat digunakan untuk menggerakkan laser setelah dilakukan penelitian. Sinar matahari sebagai salah satu sumber energi terbarukan yang paling melimpah di bumi, jika dapat digunakan untuk penggerak laser, akan menjadi titik balik penting dalam perkembangan industri di masa depan.
Kompleks antena fotosintesis mengumpulkan energi dari sinar matahari, mengubahnya menjadi eksitasi elektronik dan secara efisien menyatukannya menjadi H-dimer yang ditempatkan di tengah. Di sini, eksitasi diserap ke dalam keadaan terang, berenergi tinggi, dan kemudian dengan cepat mengendur ke keadaan gelap, berenergi rendah. Mekanisme ini mencegah emisi ulang dan memungkinkan inversi populasi antara status |L⟩ dan |G⟩, sehingga memungkinkan generasi laser
Laser konvensional ditenagai oleh listrik dari baterai atau jaringan. Bahkan jika energi terbarukan digunakan, ini membutuhkan infrastruktur tambahan dan selalu ada kehilangan energi dalam prosesnya. Menggunakan sinar matahari untuk menggerakkan laser untuk memulai proses kimia daripada bahan bakar fosil memiliki banyak ruang untuk masa depan, kata tim peneliti.
Erik Gauger dari Heriot-Watt Institute for Photonics and Quantum Science, yang sebelumnya menguraikan cara kerja laser yang digerakkan oleh sinar matahari dalam sebuah penelitian yang diterbitkan dalam New Journal of Physics, berbicara tentang bagaimana sinar matahari berlimpah, tetapi sulit untuk dikumpulkan, disimpan, dan gunakan karena tipis dan bervariasi. Alam telah menemukan cara untuk melakukan ini melalui fotosintesis, di mana tumbuhan mengubah sinar matahari, air, dan karbon menjadi makanan dan energi.
Tim telah merancang cetak biru bionik untuk sistem laser baru yang meningkatkan sinar matahari alami menjadi sinar laser yang koheren. Ilmuwan lain telah mulai mengerjakan laser surya, tetapi apa yang telah didemonstrasikan sejauh ini masih membutuhkan sistem yang kompleks dan tingkat pendinginan yang tinggi. tim Gauger bekerja dengan bakteri berubah menjadi ungu, organisme fotosintetik yang ditemukan di kolam dan danau, untuk memberikan inspirasi bagi sistem baru mereka.
Bakteri ungu memiliki tentakel seperti cincin dengan pusat reaksi di tengah yang mengubah sinar matahari menjadi energi kimia, kata Gauge, menambahkan bahwa jika ditemukan cara untuk menghilangkan pusat reaksi dan menggantinya dengan struktur yang lebih sederhana, sekelompok fotosintetik yang dimodifikasi struktur dapat digunakan untuk mengubah sinar matahari menjadi sinar laser dalam kondisi sekitar.
Secara khusus, desain ini tidak memerlukan sumber daya eksternal maupun lensa pembungkus yang besar dan rumit. Ini akan menjadi ringan dan portabel dengan komponen organik yang sepenuhnya alami. Itu akan menjadi sumber utama energi hijau. Sekarang setelah tim memiliki semua komponen ini, tim hanya perlu menemukan cara terbaik untuk bermain dengan "Lego" molekuler dan menyusun strukturnya.
Hasil akhirnya bisa berupa laser surya berenergi rendah yang masih bisa digunakan untuk berbagai aplikasi, kata Gauger. Laser surya dapat digunakan untuk menghasilkan energi hijau atau untuk mengaktifkan proses kimia. Hal ini dapat mengatasi jejak karbon dari proses seperti produksi pupuk. Sangat menyenangkan bahwa kita dapat menggunakan sumber daya energi surya untuk mencapai pengurangan emisi karbon.
