Newsy

Biały laser może zastąpić technologię LED. Jest jaśniejszy, wydajniejszy i bardziej energooszczędny

2018-02-05  |  06:14
Mówi:Dariusz Podniesiński
Funkcja:Zakład Optoelektroniki
Firma:Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych

Przemysław Gołębiowski, Zakład Ceramiki, Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych

  • MP4
  • Laserowe źródła białego światła mogą zrewolucjonizować wiele segmentów rynku, począwszy od ekranów telewizorów i smartfonów, przez reflektory samochodowe, po następcę standardu komunikacji wi-fi. Biały laser jest jaśniejszy i bardziej energooszczędny od obecnie wykorzystywanej technologii LED. Nad nowymi metodami wytwarzania laserowego źródła światła białego pracują Polacy.

    Biały laser można otrzymać poprzez połączenie kilku wiązek lasera na jednej warstwie półprzewodnika. Każda wiązka odpowiedzialna jest za emisję jednego z trzech podstawowych kolorów – czerwonego, niebieskiego i zielonego. Po odpowiednim doborze właściwości tych wiązek, można uzyskać światło białe. Innym sposobem uzyskania światła białego jest pobudzenie źródła laserem. Nad taką metodą pracują Polacy.

    – Drugim sposobem jest zastosowanie dodatkowego układu pobudzającego w postaci niebieskiej diody laserowej bądź matrycy diod laserowych. Połączenie ich z konwerterem w postaci luminoforu, który emituje szeroką wiązkę promieniowania w zakresie światła widzialnego, daje nam źródło światła białego –mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje Dariusz Podniesiński z Zakładu Optoelektroniki Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych ITME.

    Luminofor to związek chemiczny powodujący efekt luminescencji, czyli emitujący fale świetlne nie pod wpływem wysokiej temperatury. Jednym z podstawowych elementów źródła światła białego jest opracowywany obecnie w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych luminofor ceramiczny Ce:YAG.

    – Wytwarzamy luminofory ceramiczne na bazie granatu itrowo-glinowego domieszkowanego cerem. Barwę danego światła białego uzyskujemy na podstawie zmiany procesu technologicznego w czasie wytwarzania tego luminoforu. Zmiana właściwości i mikrostruktura luminoforu za pomocą mikrowtrąceń różnych materiałów oraz odpowiedni dobór geometrii tego luminoforu dają nam możliwość wytworzenia bardzo wydajnego źródła promieniowania światła białego – tłumaczy Dariusz Podniesiński.

    Biały laser może się stać następcą technologii LED, która składa się z niebieskiej diody elektroluminescencyjnej i luminoforu. Zastosowania światła białego obejmują reflektory laserowe, będące jednym z najnowocześniejszych rozwiązań w przemyśle samochodowym, energooszczędne latarnie uliczne oraz źródła światła dużej mocy do zastosowań specjalnych.

    – Zastosowanie diod laserowych i luminescencji opartej na ceramice pozwala nam na uzyskiwanie znacznie wyższych wartości mocy wyjściowej – twierdzi przedstawiciel Zakładu Optoelektroniki Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych ITME.

    Potencjalne zastosowanie to również ekrany telewizorów, laptopów i smartfonów oraz tzw. komunikacja światła białego. Technologia łączności Li-Fi, opierająca się na technologii białego lasera, może oferować nawet 100-krotnie szybszą transmisję danych niż obecna technologia wi-fi i 10-krotnie szybszą od Li-Fi opartego na technologii LED.

    – Takie rozwiązanie może zostać zastosowane w wielu branżach, np. laserowy reflektor samochodowy, oszczędne źródła lamp ulicznych, a także specjalistyczne lampy w szpitalach czy panele oświetleniowe. W najbliższych 2–3 latach możemy się spodziewać zastosowania w wielu innych dziedzinach – prognozuje ekspert.

    W 2011 roku specjaliści z Sandia National Laboratories uzyskali białe światło za pomocą czterech różnych laserów. Okazało się, że ludzkie oko dobrze odbiera takie światło. Fakt ten otworzył furtkę do dalszych badań, które w 2015 roku doprowadziły do powstania urządzenia mogącego emitować światło białe. Technologia może zastąpić stosowane dziś powszechnie światło LED.

    Czytaj także

    Jak korzystać z materiałów Newserii?

    Bezpłatne materiały wideo, audio, zdjęcia oraz artykuły

    Wszystkie materiały publikowane w serwisach agencji informacyjnej Newseria przeznaczone są do bezpłatnej dystrybucji poprzez serwisy internetowe, stacje radiowe i telewizje, wydawców prasy oraz aplikacje pełniące funkcję agregatorów newsów. 

    Szczegóły dotyczące warunków współpracy znajdują się tutaj.

    Problemy społeczne

    Ponad połowa Polaków uważa, że sztuczna inteligencja wpływa na ich życie codzienne. Wielu obawia się, że odbierze im prywatność i miejsca pracy

    Prawie 90 proc. Polaków zna pojęcie sztucznej inteligencji, jednak nie zawsze wiedzą, co naprawdę oznacza. Wprawdzie dostrzegają korzyści związane np. z poprawą komfortu życia czy bezpieczeństwa w miejscu pracy, ale też mają wiele obaw, np. o to, że technologia odbierze im miejsca pracy. Tylko co szósta osoba skorzystałaby z pomocy urządzenia opartego na SI zamiast lekarza – wynika z raportu NASK „Sztuczna Inteligencja w społeczeństwie i gospodarce”. Tymczasem to właśnie odpowiednie nastawienie społeczeństwa jest niezbędne, by polska gospodarka mogła faktycznie rozwijać działania oparte o tę technologię.

    Ekologia

    Urząd Dozoru Technicznego gotowy do przeprowadzania odbiorów stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Tych jest jednak w Polsce wciąż mało

    Rozporządzenie Ministra Energi, które weszło pod koniec lipca, zobowiązało Urząd Dozoru Technicznego do dokonywania odbiorów technicznych stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Właściciele stacji mają rok na zgłoszenie kontroli. Samych stacji ładowania wciąż jest jednak w Polsce zbyt mało, by można było mówić o osiągnięciu założeń wynikających z ustawy o elektromobilności.

     

    Medycyna

    Już wkrótce funkcjonalne płuco, serce czy nerkę otrzymamy dzięki biodrukowi. Polacy zrekonstruują zaś w 3D cewkę moczową

    Druk 3D coraz częściej zastępuje zwykłe protezy. Można już wydrukować protezę piersi, podejmowane są też próby wydruku serca i płuc. Także chirurgia jamy ustnej i ortodoncja coraz częściej bazują na biodruku. Naukowcy z Politechniki Łódzkiej pracują natomiast nad rozwiązaniem dla urologii, przede wszystkim dziecięcej. Opracowane materiały pozwolą na podjęcie próby wytworzenia cewki moczowej, aby można było dokonać jej rekonstrukcji u pacjenta. Biodrukarki 3D wykorzystują materiał biologiczny jako składnik biotuszu. O ile standardowa drukarka 3D może drukować warstwy z tworzyw sztucznych, o tyle biodrukarka drukuje biomateriałem, w którym znajdują się komórki, i w ten sposób tworzy trójwymiarowe struktury, których zadaniem jest przekształcenie się w tkanki i narządy.