|
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
|
