Hiljuti avastas Ühendkuningriigis Edinburghis asuva Heriot-Watti ülikooli pressiteate kohaselt ülikooli meeskond, et päikesevalgust saab kasutada laserite juhtimiseks. Päikesevalgus, mis on üks levinumaid taastuvenergiaid maa peal, mida saab kasutada laseri juhtimiseks, saab tööstuse arengu tulevikuks oluliseks pöördepunktiks.
Fotosünteetiline antennikompleks kogub päikesevalgusest energiat, muudab selle elektroonilisteks ergastusteks ja koondab need tõhusalt keskele paigutatud H-dimeeriks. Siin neeldub erutus heledasse kõrge energiaga olekusse ja seejärel lõdvestub kiiresti pimedasse madala energiaga olekusse. See mehhanism takistab taasemissiooni ja võimaldab populatsiooni inversiooni |L⟩ ja |G⟩ olekute vahel, võimaldades seega laserite genereerimist
Tavalised laserid saavad toite akudest või võrgust saadavast elektrist. Isegi kui kasutatakse taastuvelektrit, nõuab see täiendavat infrastruktuuri ja selle käigus tekib alati energiakadu. Päikesevalguse kasutamine laserite toiteks fossiilkütuste asemel keemiliste protsesside käivitamiseks on tuleviku jaoks palju ruumi, ütleb uurimisrühm.
Dr Erik Gauger Heriot-Watti fotoonika ja kvantteaduste instituudist, kes kirjeldas varem ajakirjas New Journal of Physics avaldatud uuringus päikesevalgusest juhitavate laserite tööd, rääkis sellest, kuidas päikesevalgust on külluses, kuid seda on raske koguda, säilitada ja kasutada, kuna see on õhuke ja muutlik. Loodus on leidnud viisi selle saavutamiseks fotosünteesi abil, mille käigus taimed muudavad päikesevalguse, vee ja süsiniku toiduks ja energiaks.
Meeskond on koostanud bioonilise kavandi uue lasersüsteemi jaoks, mis muudab loomuliku päikesevalguse koherentseks laserkiireks. Teised teadlased on hakanud töötama päikeseenergial töötavate laserite kallal, kuid seni tõestatu nõuab endiselt keerulisi süsteeme ja kõrget jahutuse taset. Uurimisrühm Gauger töötas lillade bakteritega, tiikides ja järvedes leiduva fotosünteetilise organismiga, et saavutada. anda inspiratsiooni oma uue süsteemi jaoks.
Lilladel bakteritel on rõngakujulised kombitsad, mille keskel on reaktsioonikeskus, mis muudab päikesevalguse keemiliseks energiaks. Kui leitakse viis reaktsioonikeskuse eemaldamiseks ja asendamiseks lihtsama struktuuriga, saaks Gauge'i sõnul kasutada hunnikut modifitseeritud fotosünteetilisi struktuure päikesevalguse muundamiseks laserkiirteks ümbritseva keskkonna tingimustes.
Täpsemalt ei nõuaks see disain välist toiteallikat ega suurt keerukat ruumilist objektiivi. See oleks kerge ja kaasaskantav täiesti looduslike ja orgaaniliste komponentidega. See oleks parim rohelise energia allikas. Nüüd, kui meeskonnal on kõik need komponendid saadaval, tuleb neil lihtsalt leida parim viis molekulaarse "Legoga" mängimiseks ja selle struktuur kokku panna.
Gauger ütles, et lõpptulemus võib olla madala energiatarbega päikeselaser, mida saaks siiski kasutada mitmesuguste rakenduste jaoks. Päikeseenergia lasereid saab kasutada rohelise energia tootmiseks või keemiliste protsesside realiseerimiseks. See võib käsitleda selliste protsesside nagu väetiste tootmise süsiniku jalajälge. On väga põnev, et saame kasutada päikeseenergia ressursse süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamiseks.
