Определенные виды морских медуз имеют в составе своего организма вещество, которое, по словам исследователей, подходит для создания лазеров нового поколения. Для работы нового типа лазеров требуется малое количество энергии. Также для их работы не нужно создавать специальные температурные условия – они могут функционировать в условиях комнатной температуры.
Для создания лазера шотландские и немецкие ученые использовали флуоресцентные белки зеленого цвета. Такие белки были выделены из организмов некоторых видов морских медуз и использованы для создания поляритонного лазера. Эти лазеры планируется использовать в качестве меток злокачественных клеток, а также оптических компонентов кристаллов компьютерных процессоров. По словам руководителя проекта профессора университета Св. Эндрю Мэйлта Гэтэра, сама природа создала материал, который обладает уникальными свойствами и может использоваться для создания различных оптических лазерных устройств.
Принцип работы поляритонных лазеров отличается от обычных. В основе их работы лежит принцип испускания поляритонами фотонов. Поляритоны состоят из двух электронов и фотона. При воздействии на них внешним источником энергии их плотность в материале увеличивается, что в свою очередь приводит к их столкновению. В результате таких столкновений и происходит испускание фотонов. Благодаря синхронизации этого процесса возникает луч света, который по всем своим параметрам соответствует лазерному лучу.
Самым примечательным во всем этом является то, что для работы такого лазера требуется очень малое количество энергии. Но при этом возникла проблема, суть которой заключалась в том, что стабильность частиц таких белков очень мала, из-за чего они часто сталкивались и уничтожали друг друга.
Изначально ученые решали эту проблему понижением температуры до криогенного уровня, что приводило к увеличению себестоимости таких лазеров. В дальнейшем для решения этой проблемы эксперты использовали специальный белок GFP-500, молекулы которого имеют пустотелую цилиндрическую форму. Ученые поместили в эти молекулы частицы белка, что в свою очередь ограничило количество хаотичных столкновений квазичастиц флуоресцентного белка.
В будущем ученые планируют создать лазеры с различными длинами волн. Наличие лазеров разного цвета даст возможность создавать устройства отображения графической информации с малыми затратами энергии и денежных средств.
