Pred kratkim je glede na sporočilo za javnost Univerze Heriot-Watt v Edinburghu v Združenem kraljestvu univerzitetna ekipa po raziskavi ugotovila, da se sončna svetloba lahko uporablja za pogon laserjev. Sončna svetloba, ki je eden najpogostejših obnovljivih virov energije na svetu, bo postala pomembna prelomnica v prihodnjem razvoju industrije, če jo bo mogoče uporabiti za laserski pogon.
Kompleks fotosintetske antene zbira energijo iz sončne svetlobe, jo pretvarja v elektronske vzbujanja in jih učinkovito združuje v H-dimer, nameščen na sredini. Tu se vzbujanje absorbira v svetlo, visokoenergijsko stanje in se nato hitro sprosti v temno, nizkoenergijsko stanje. Ta mehanizem preprečuje ponovno emisijo in omogoča populacijsko inverzijo med stanjema |L⟩ in |G⟩, kar omogoča generiranje laserjev
Konvencionalni laserji se napajajo z elektriko iz baterij ali omrežja. Tudi če se uporablja obnovljiva energija, je za to potrebna dodatna infrastruktura in pri tem vedno pride do izgube energije. Uporaba sončne svetlobe za pogon laserjev za zagon kemičnih procesov namesto fosilnih goriv ima veliko možnosti za prihodnost, pravi raziskovalna skupina.
Dr. Erik Gauger z Inštituta Heriot-Watt za fotoniko in kvantno znanost, ki je v študiji, objavljeni v New Journal of Physics, predhodno orisal, kako delujejo laserji, ki jih poganja sončna svetloba, govori o tem, kako je sončne svetlobe v izobilju, vendar jo je težko zbrati, shraniti in uporabite, ker je tanek in spremenljiv. Narava je našla način za to s fotosintezo, pri kateri rastline pretvarjajo sončno svetlobo, vodo in ogljik v hrano in energijo.
Ekipa je oblikovala bionični načrt za nov laserski sistem, ki naravno sončno svetlobo nadgradi v koherenten laserski žarek. Drugi znanstveniki so začeli delati na solarnih laserjih, vendar to, kar je bilo doslej dokazano, še vedno zahteva zapletene sisteme in visoko stopnjo hlajenja. skupina, s katero sodeluje Gauger, je spremenila v vijolične bakterije, fotosintetični organizem, ki ga najdemo v ribnikih in jezerih, da bi dobili navdih za njihov novi sistem.
Vijolične bakterije imajo obročaste lovke z reakcijskim centrom na sredini, ki pretvarja sončno svetlobo v kemično energijo, je dejal Gauge in dodal, da če bi našli način, kako odstraniti reakcijski center in ga nadomestiti s preprostejšo strukturo, kup modificiranih fotosintetskih strukture bi lahko uporabili za pretvorbo sončne svetlobe v laserske žarke v okoljskih pogojih.
Natančneje, ta zasnova ne bi zahtevala niti zunanjega vira energije niti velike, zapletene leče. Bil bi lahek in prenosljiv s popolnoma naravnimi organskimi komponentami. Predstavljal bi končni vir zelene energije. Zdaj, ko ima ekipa na voljo vse te komponente, mora samo najti najboljši način za igranje z molekularnim "Legom" in sestavljanje strukture.
Končni rezultat bi lahko bil nizkoenergijski sončni laser, ki bi ga lahko še vedno uporabljali za vrsto aplikacij, je dejal Gauger. Sončne laserje bi lahko uporabili za pridobivanje zelene energije ali za omogočanje kemičnih procesov. To bi lahko obravnavalo ogljični odtis procesov, kot je proizvodnja gnojil. Zelo vznemirljivo je, da lahko z viri sončne energije dosežemo zmanjšanje emisij ogljika.
