Rochester Üniversitesi’ndeki araştırmacılara göre süper güçlü bir lazer sıradan akkor ampulleri çok daha ekonomik hale getirecek. Bu yeni teknoloji 60 watt’tan daha az elektrikle 100 watt’lık bir parlaklık elde ederek, insan gözüne fluoresan lambaların yaydığı ışıktan çok daha uygun bir ışığı, daha ucuza elde etmemizi sağlayacak.
Lazer teknolojisi, normal bir tungsten ampul telinin yüzeyinde bir dizi nano ve mikro ölçekte yapılar oluşturuyor ve bu yapılar tungstenin daha etkin bir biçimde ışık yaymasını sağlıyor. Rochester Üniversitesi’nden Doç. Dr. Chunkei Guo “Süper hızlı lazerlerin metalleri nasıl değiştirdiğini zaten araştırıyorduk ve aynı lazeri bir ampuldeki tele tuttuğumuzda ne olacağını merak ettik” diyor ve ekliyor: “Ampulü yaktığımızda, telin sadece lazeri uyguladığımız kısmının daha parlak olduğunu gördük, üstelik ampulün enerji tüketiminde de bir değişiklik olmadı.”
Süper ampul teli yapmanın sırrı, tele femtosaniye (1/10-15 saniye, yani 32 milyon yıla kıyasla 1 saniye neyse, bir saniyeye kıyasla bir femtosaniye de o kadardır) lazer atımı denilen, çok kısa süreli ve çok yoğun ışın demetleri gönderilmesinde yatıyor. Bu lazer ışını sadece 1 saniyenin birkaç katrilyonda biri kadar bir süre tele tutuluyor. Bu kısa parlama sırasında, Kuzey Amerika kıtasının toplam enerjisi kadar bir enerji, topluiğne başı kadar bir noktaya boşaltılmış oluyor. Bu yoğun enerji boşaltımı, metalin yüzeyinde ışığın telden yayılma etkinliğini çok büyük ölçüder artıran nano ve mikro yapıların oluşmasına neden oluyor.
Guo ve asistanı Anatoliy Vorobyev, 2006 yılında benzeri bir lazer teknolojisini her türlü metali siyahlaştırmak için kullanmışlardı. Bu işlem sonucunda metalin yüzeyinde oluşan yapıların, yüzeye gelen ışınımı, örneğin ışığı, yakalamada çok etkin olduğunu gözlemlediler.
Doğada, bir malzemenin aldığı ve yansıttığı ışık oranıyla ilgili olarak “daha çok soğuran, daha çok yansıtır” gibi ilginç bir yasa olmasından yola çıkan Guo ve Vorobyev, siyahlaştırılmış ampul telinin de daha çok ışık soğuracağı ve daha çok ışık yayacağı sonucuna varmış.
Guo, bu denemenin başarılı olacağını teorik olarak bildiklerini, ama lambayı açtıklarında lazer ışığını tuttukları bölgeden yayılan ışığın parlaklığı karşısında çok şaşırdıklarını ifade ediyor. Guo’nun ortaya koyduğu bu yöntemle ampulün parlaklığının artırılmasının yanı sıra ışığın rengini de ayarlamak mümkün. Guo’nun araştırma grubu 2008 yılında, benzeri bir yöntem kullanarak, neredeyse her tür metalin rengini siyahın yanı sıra maviye, altın rengine ve griye çevirmeyi başarmıştı. Guo ve Vorobyev, nanoyapıların büyüklüğünü ve şeklini -yani bu yapıların hangi renkte ışık soğuracağını ve yayacağını- kontrol edebildikleri için, tungsten ampul telinin de ışığın hangi dalga boyunu yansıtacağına karar verebiliyorlar. Guo henüz, örneğin sadece mavi ışık yayan basit bir ampul yapamamış olsa da, yayılan bütün ışık tayfını değiştirip normalde sarımtırak ışık veren tungstenin beyaz ışık vermesini sağlayabiliyor. Guo’nun araştırma grubu, kısmen polarize ışık yayabilen bir ampul teli de geliştirmeyi başarmış. Bugüne kadar enerji kaybına neden özel filtreler kullanılmadan polarize ışık elde edilmesi mümkün değildi. Birbirine çok yakın, paralel sıralar halinde tasarlanan nanoyapılar sayesinde ise ampul telinden yayılan ışık kısmen polarize oluyor.
Araştırma grubu şu sıralar sıradan bir ampulün başka hangi özelliklerini kontrol edebileceklerini araştırıyor. İşin iyi tarafıysa, femtosaniye lazerler son derece yoğun ışık üretmelerine rağmen, doğrudan duvardaki elektrik prizi kullanılarak çalıştırılabiliyor; dolayısıyla da süreç biraz daha geliştirildiğinde, kullanımları kolaylaşıp yaygınlaşacak.
Osman Topaç- Tübitak Biltek