يعتبر الليزر أكثر دقة وتوفيرًا للطاقة من الاضاءة الثبلية المعروفة باسم LED المستخدمة اليوم في كل من المصابيح وشاشات التلفزيون.
ومع ذلك ، لم يكن من الممكن حتى الآن إنشاء ضوء ليزر ملون ، ولكن الآن نجح الباحثون في جامعة ولاية أريزونا بالولايات المتحدة الأمريكية في إنتاج بلورة تنتج ضوء الليزر الأبيض. حيث تصدر البلورة ثلاثة ألوان مختلفة - الأحمر والأخضر والأزرق - ولكن بمساعدة المرايا ، يمكن خلطها بحيث تكون النتيجة النهائية هي الضوء الأبيض.
يبلغ سمك الكريستال الليزري الجديد خمس سُمك شعرة الإنسان فقط ، وقد تم إنشاؤه باستخدام ما يسمى بالصفائح النانوية, وهي طبقات تتكون من خلائط من مادة كبريتيد الزنك وكبريتيد الكادميوم وسيلينيد الكادميوم.
تُظهر تقنية النانو التي تُسمى MSHN (Multi-Segment Heterostructure Nanosheets) ما يصل إلى 70 بالمائة من الألوان مقارنةً بمصابيح LED, مع انها تستهلك طاقة اقل بكثير مما تستهلكها مصابيح LED. وبالتالي ، يمكن أن تصبح بديلا جيدا ل LED وتمنح شاشات الكمبيوتر والشاشات الهواتف الذكية تباينا أكبر وتشبعًا أفضل للون.
يجعل الليزر الأبيض أيضا الإنترنت اللاسلكي المستقبلي ، li-fi ، أسرع بكثير. اذ يستخدم Li-fi نبضات ضوئية بدلا من موجات الراديو. يمكن أن تكون تقنية Li-fi المزودة بمؤشر LED أسرع بعشر مرات من تقنية Wi-fi ، بينما سيكون أسرع بـ 10-100 مرة مع استخدام الليزر الأبيض.
توفر النقاط الكمومية ( Quantum dot) ألوانًا أوضح
على سبيل المثال ، النقطة الكمومية ، التي يبلغ قطرها ملياري جزء من المليمتر (نانومتر) ، تضيء باللون الأزرق عند إضائتها.
يمكن أن توفر لنا النقاط الكمومية شاشات تلفاز وشاشات هواتف ذكية بألوان أفضل. ذلك لأن خطوطهم الطيفية أضيق. بمعنى آخر ، يمكن تمييز الألوان الأساسية الثلاثة الأحمر والأخضر والأزرق بشكل أوضح عن بعضها البعض ، مما يجعل من الممكن إعادة إنتاج الظلال بشكل أفضل.
ليس هذا فحسب, فالنقاط الكمومية توفر الطاقة بشكل افضل. في شاشة LED العادية ، يأتي الضوء عادة من لوحة خلفية ينبعث منها ضوء أزرق من خلال طبقة صفراء من الفسفور. من خلال استبدال الفسفور بنقاط الكم التي تعكس ما يصل إلى 99.6 في المائة من الضوء ، فاننا نكون قد استهلكنا قدر أقل من الطاقة الأصلية. وهذا يجعل الشاشة أكثر وضوحا وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة.
الضوء وعلاج السرطان
ينتقل سرطان الثدي غالبًا إلى نخاع العظام, حيث يصعب محاربة الخلايا السرطانية دون قتل الخلايا الجذعية الحيوية في وقت واحد.
اكتشف علماء من جامعة واشنطن في الولايات المتحدة الآن طريقة للتركيز فقط على السرطان باستخدام الضوء. يعتمد المبدأ على حقن المريض بعقار سرطان غير ضار الى ان يتعرض للضوء. ما يسمى بالعلاج بالضوء ( Phototherapy) يستخدم بالفعل اليوم لعلاج الأورام القريبة من الجلد. حيث يتم تنشيط الدواء عن طريق تسليط الضوء باللون الأزرق أو الأحمر على المريض ، ولكن مع الطريقة المطورة حديثًا ، يتم إضاءة الدواء داخل الخلية نفسها.
أولاً ، يتم إدخال دواء العلاج الكيميائي المنشط بالضوء في نخاع العظام باستخدام كبسولات النانو. يوجد على سطح الكبسولات مادة LLP2A التي ترتبط بالجزيْ VLA-4 الموجود بالخلايا السرطانية.
بعد ذلك ، يتم حقن المادة المشعة FDG ، فلوروديوكسي غلوكوز، في نخاع العظام حيث يتم تناولها بواسطة ما يسمى ببروتينات GLUT الموجودة في الخلايا السرطانية. تبعث FDG الضوء الذي ينشط الدواء داخل الخلية.
لا تتضرر الخلايا الجذعية لنخاع العظام من العلاج لأنها لا تحتوي على نفس تركيبة جزيء VLA-4 وبروتين GLUT مثل الخلايا السرطانية.
مدفع الليزر سلاح ضد الملاريا
هناك سلاح جديد يجري تجهيزه للاشتراك في المعركة ضد بعوض الملاريا والحشرات الأخرى التي تنشر الأمراض. Photonic Fence عبارة عن مسدس ليزر يحتوي على كاميرا فيديو ، وLED ، والليزر الذي يحدد الحشرات ويقتلها في داخل الغرفة.
حتى الان فان الاختراع ليس جاهزا بالكامل ، وان كان يتكون أساسً من جزأين: جزء تعريف يحدد الحشرات المناسبة وجزء تتبع يتعقب الحشرات عندما تكون داخل النطاق.
يتكون جزء التتبع من كاميرا فيديو ومصابيح LED تطلق اشعة تحت الحمراء وفيلم خاص يعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء على أي جدار.
تتصل الكاميرا بكمبيوتر يحتوي على برنامج لتحليل الصور يمكنه التعرف على ملامح البعوض عندما يصيبها الضوء المنعكس من حركة جناح البعوضة.
تقوم وحدة التعقب باكتشاف موقع الحشرة بشكل مستمر ، وبمساعدة إحداثياتها ، يتم إطلاق شعاع ليزر أخضر على البعوض بينما يكتشف الثنائي الضوئي التباين في شدة الضوء المنعكس من حركة جناح البعوض.
بناءا على حركات الجناح ، يمكن تحديد الحشرة حسب الأنواع ، وفي حالة بعوض الملاريا ، يتم إطلاق طلقة الليزر المميتة.
يمكن أن يتسبب النموذج الأولي لهذا الجهاز في قتل 80 من البعوض في الثانية ،على ان يتمكن تطويره مع الوقت ليصيب عددا اكبر من البعوض.
تخزين الطاقة الشمسية باستخدام التمثيل الضوئي الاصطناعي
يعد تخزين الطاقة الشمسية وطاقة الرياح أحد أكبر التحديات في تحويل إمدادنا بالكهرباء إلى طاقة مستدامة.
الآن وجد الباحثون في جامعة إلينوي بالولايات المتحدة الأمريكية طريقة فعالة لتخزين الطاقة الشمسية. تربط هذه الطريقة طاقة الضوء في الوقود مثل البروبان بمساعدة ثاني أكسيد الكربون والجسيمات النانوية ، وبالتالي تحاكي التمثيل الضوئي للنباتات حيث يتم تحويل طاقة الضوء إلى الجلوكوز.
تلتقط العملية ثاني أكسيد الكربون من الجو, ويعمل العلماء الآن على تطوير أنواع جديدة من خلايا الوقود التي تحول البروبان إلى كهرباء دون انبعاث ثاني أكسيد الكربون.
وبهذه الطريقة ، يمكن أن تساعد عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي في الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري.
ضوء يرسل طاقة لاسلكية للطائرات بدون طيار
طائرة بدون طيار التي يمكنها البقاء في الهواء لعدة أيام أو أسابيع وإجراء قياسات أو مراقبة, إنها الرؤية الكامنة وراء تقنية جديدة ستمكّن من نقل الطاقة لاسلكيًا عن طريق عرض ضوء الليزر على المركبة من شبكة من محطة على الأرض .
عندما يضرب ضوء الليزر الخلايا الشمسية الموجودة على سطح الطائرة ، يتم تحويل طاقة الفوتونات إلى تيار كهربائي. يتم الآن تخزين الطاقة من الخلايا الشمسية في بطارية على متن المركبة، والتي بدورها توفر الكهرباء للمحرك الكهربائي, مما يسمح لشحن البطارية في الهواء.
أثبتت الشركة التي تقف وراء هذه التقنية ، PowerLight Technologies ، أن الطائرة بدون طيار ذات البطارية العادية والتي يمكنها التحليق لمدة خمس دقائق يمكنها الان البقاء في الهواء لأكثر من اثني عشر ساعة مع استخدام الشحن اللاسلكي.
و على المدى البعيد ، يمكن استخدام هذه التكنولوجيا لإرسال الطاقة إلى الأقمار الصناعية التي تدور في مدار منخفض حول الأرض.
رد مع اقتباس
مفروض نخصص الك جائزة اكثر شخص يكتب حصري
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة وَرّد
