Novi laserski sistem donosi revoluciju u otkrivanju najbržih procesa u prirodi

Foto: Shutterstock / Vitaliy Holovin

Dr Kristijan Brams, docent i istraživač Kraljevske akademije inženjeringa na Univerzitetu Heriot-Vat, u narednih pet godina radiće na razvoju revolucionarnog laserskog sistema koji će omogućiti proučavanje najbržih procesa u prirodi brzinom atosekunde – kvintilionitog dela sekunde, piše SciTech Daily.

Njegov projekat, finansiran sa više od 2 miliona funti (oko 2,6 miliona dolara) iz sredstava Evropskog istraživačkog saveta (ERC), nadovezaće se na tehnologiju nagrađenu Nobelovom nagradom 2023. godine, rešavajući njena trenutna ograničenja.

Preporučujemo

Tehnologija na kojoj će raditi dr Brams zasniva se na kreiranju laserskih pulseva čiji je vremenski okvir toliko kratak da se meri u atosekundama, što predstavlja kvintilioniti deo sekunde. Za ilustraciju, dok trepnemo, prođe otprilike pola sekunde, što je nepojmljivo dugo u poređenju sa atosekundom. Ova tehnika omogućava naučnicima da posmatraju najbrže procese u prirodi, kao što su reakcije u fotosintezi biljaka, čiji se ključni koraci odvijaju u neverovatno kratkom vremenskom okviru.

Bramsov projekat je direktan odgovor na rad Pjera Agostinija, Ferenca Krausa i Ane L’Huijer, dobitnika Nobelove nagrade za fiziku 2023. godine, koji su razvili prve atosekundne laserske sisteme. Ovi laserski sistemi omogućili su posmatranje brzih mikroskopskih procesa u molekulima i materijalima koristeći ultraljubičaste i rendgenske talasne dužine. Iako je ovaj napredak revolucionaran, dr Brams ističe da tehnologija ima određene slepe tačke jer u prirodnim procesima svetlost obično dolazi od Sunca, a ne od rendgenskih zraka.

- Moj cilj je da stvorim laserske pulseve sa slično kratkim trajanjem kao u konvencionalnim atosekundnim naučnim izvorima, ali na istim ultraljubičastim i vidljivim talasnim dužinama kao što ih dobijamo od sunca - izjavio je dr Brams. Ovaj pristup će popuniti praznine u trenutnoj tehnologiji, omogućavajući naučnicima da detaljnije proučavaju prirodne procese koji uključuju svetlost u vidljivom spektru, kao što je fotohemija ili nauka o materijalima.

Projekat dr Bramsa će otvoriti pet novih radnih mesta na Univerzitetu Heriot-Vat, uključujući tri doktoranda i dva postdoktorska istraživača, koji će zajedno sa njim raditi na dizajnu i izgradnji laserskog sistema. Ovaj projekat je jedan od pedeset u Ujedinjenom Kraljevstvu koji su ove godine dobili ERC grant. Ilijana Ivanova, evropska komesarka za inovacije, istraživanja, kulturu, obrazovanje i omladinu, izjavila je da je ova finansijska pomoć ključni za produbljivanje razumevanja sveta i rešavanje najvažnijih društvenih izazova.

Profesor Marija Leptin, predsednica Evropskog istraživačkog saveta, izrazila je zadovoljstvo što su istraživači iz Velike Britanije ponovo deo ERC grantova, ističući da je stopa uspeha prijava bila samo 14%.

Projekat dr Bramsa ne samo da će unaprediti razumevanje najbržih procesa u prirodi, već će otvoriti vrata novim saznanjima u oblastima kao što su fotohemija i nauka o materijalima. Ovaj novi izvor laserske svetlosti ima potencijal da promeni način na koji proučavamo svetlost i njenu interakciju sa materijalima na mikroskopskom nivou, omogućavajući dalji razvoj tehnologija koje zavise od ovih procesa, uključujući solarne ćelije i nove materijale sa izuzetnim svojstvima.

Uz finansijsku podršku Evropskog istraživačkog saveta i angažman mladih istraživača, projekat dr Bramsa ima potencijal da bude ključan za dalji razvoj savremenih tehnologija i naučnih dostignuća, čime će Ujedinjeno Kraljevstvo ponovo biti na čelu svetske naučne zajednice.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)