Nederlandse onderzoekers ontwikkelen nieuw type nanolaser

Onderzoek & Wetenschap 18/12/2018 8:24:05

Onderzoekers van de TU/e en DIFFER hebben een zeer energiezuinig type nanolaser ontwikkeld die in alle richtingen licht geeft en dat komt door foutjes in het materiaal.

Lees hieronder verder   
Verwant

Eerste tewaterlating van nieuw onderzoeksschip RV Belgica

Waterstof voor het eerst zichtbaar op grensvlak titanium en titaniumhydride

Nauwkeurige nanosensor maakt productie kleinere chips mogelijk

Productie fotonische kristallen met poriën voor bandgap telecom

TU/e-onderzoekers ontwikkelen lichtgestuurde plastic minirobot

VUB-wetenschapper ontwikkelt zelfhelende robots

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Isolatie - Meer dan energiebesparing

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

woensdag 19 februari 2020

Nieuw in EPLAN Pro Panel 2.9 & Harness ProD 2.9

EPLAN Webinar

vrijdag 21 februari 2020

Workshop Industrial Security

Kortrijk, Wondelgem, Berchem en Diepenbeek

van 25/02/2020 tot 5/03/2020

Elektrisch voertuig: mobiele batterij of extra belasting net?

UGent Campus Kortrijk

dinsdag 25 februari 2020

Verbreed uw basiskennis over stoom

Spirax Sarco Gent en Westerlo

dinsdag 3 maart 2020

Tips & Tricks voor veilige werking stoominstallatie

Spirax Sarco Gent en Brasschaat

woensdag 4 maart 2020

Keuze van de redactie

(12/2) DEME Offshore en Herrenknecht bouwen samen onderzeese boor

(12/2) Winnaars Foreign Investment Trophy 2020 bekend gemaakt

(11/2) Air Products levert technologie voor Amerikaans waterstof tankstation

(10/2) Thor Park Genk wordt eerste Vlaamse regelluwe zone

(6/2) Additive manufacturing tilt robotica naar een hoger niveau

(5/2) DMVH beveiligt Real Time Location System voor ziekenhuizen

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - De structuren die worden gemaakt in de nanowetenschap zijn zo klein dat het vrijwel onmogelijk is om ze perfect te maken. Een dergelijk gebrek aan grip op de exacte vorm en samenstelling, is normaal gesproken een vloek voor wetenschap en technologie.

Een Eindhovense onderzoekscollectief wist er echter voordeel uit te halen. Het team liet bewust een beetje wanordelijkheid toe in het materiaal dat ze gebruikten om nanolasers (een nanolaser is dunner dan een haar) mee te maken. Dat kleine beetje wanorde zorgde voor een grote verandering: de laser scheen niet meer slechts in één richting, maar in alle richtingen.

Een normale laser kloont elke foton (lichtdeeltje) vele malen in een stukje materiaal met spiegels aan de uiteinden. De fotonen bewegen daartussen op en neer en creëren op hun weg andere fotonen met dezelfde eigenschappen. Een van de spiegels laat een beetje licht door, en daar komt de ons bekende laserstraal uit.

Om dit tot stand te brengen wordt er stroom op het materiaal gezet, of hoogenergetisch licht op geschenen. Het minimum aan energie dat nodig is om laserlicht te creëren, wordt de laserdrempel genoemd.

Een polaritonlaser werkt anders. Die kloont geen fotonen, maar groepeert verschillende fotonen die daardoor gelijksoortig worden. Dit proces lijkt een beetje op de condensatie van water, waarbij waterdampmoleculen die eerst nog kriskras bewogen, samen druppels vormen. Door de ‘condensatie’ van fotonen ontstaat intens en gericht licht, laserlicht.

Een belangrijk voordeel van dit type laser is dat de laserdrempel veel lager is. Er is dus veel minder energie voor nodig. Een belangrijke horde die onlangs genomen werd, is dat polaritonlasers voorheen alleen werkten bij extreem lage temperaturen. Door gebruik van organische materialen werken ze inmiddels zelfs op kamertemperatuur.

De onderzoekers van de TU Eindhoven en DIFFER hebben nu een nieuw type polaritonlaser ontdekt. Die bestaat uit een regelmatig patroon van zilveren nanostreepjes op een stukje gekleurd, doorzichtig plastic (PMMA). Met dit principe wisten de onderzoekers vorig jaar al een nanolaser te maken, maar nu zorgden ze ervoor dat de zilveren streepjes niet helemaal perfect waren.

Dat leverde laserlicht in alle richtingen op. De eigenschappen van dit licht worden vooral bepaald door de kleurstofmoleculen in het plastic. Dit was onverwacht bij fotoncondensatie, omdat licht in alle richtingen eigenlijk emissies nodig heeft van individuele moleculen, wat haaks staat op de collectieve (coherente) emissie die typisch is voor condensatie.

Hoofdonderzoeker hoogleraar Jaime Gomez Rivas denkt dat de nieuwe laser in allerlei gebieden toepassing kan vinden. In vergelijking met leds is het licht veel helderder en nauwer afgebakend. Daarom zou hij goed geschikt zijn voor licht op microscopen, waar nu leds nog de standaard zijn.

LIDAR is een andere mogelijke toepassing (Laser Imaging Detection And Ranging). De huidige LIDAR-systemen hebben een of meer lasers en een set snel bewegende spiegels om een groot oppervlak te bereiken met het licht. Een laser die alle kanten uit schijnt, heeft die spiegels niet nodig, waardoor de systemen flink eenvoudiger zouden kunnen. En zelfs gewone verlichting zou een mogelijke toepassing kunnen zijn.

Gomez Rivas: “Onze resultaten zijn erg fundamenteel. We hopen vooral dat dit andere onderzoekers aanzet om nog betere resultaten te bereiken, bijvoorbeeld door de laserdrempel nog verder te verlagen en de hoeveelheid kleuren te vergroten.” << (Guy Leysen) (bron en foto: TU/e)


Leestip
Nonlinear emission of molecular ensembles strongly coupled to plasmonic lattices with structural imperfections
Mohammad Ramezani, Quynh Le-Van, Alexei Halpin, and Jaime Gómez Rivas, Physical Review Letters.

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Eerste tewaterlating van nieuw onderzoeksschip RV Belgica

Het toekomstige Belgische onderzoeksschip werd onlangs voor het eerst te water gelaten vanuit de Spaanse scheepswerf Freire Shipyard in Vigo. De oplevering vindt plaats eind 2020.

IRE en SCK CEN gaan samen lutetium-177 produceren

Elk jaar wordt er bij ruim 8.500 Belgen prostaatkanker vastgesteld. Een veelbelovende behandeling is het gebruik van een therapeutisch radio-isotoop: lutetium-177 (Lu-177).

VDL Bus & Coach ontwikkelt nieuwe batterijpakketten

De Europese bussen van het bedrijf hebben ondertussen 50 miljoen elektrische kilometers afgelegd en met het nieuwe batterijpakket wordt het aanbod aan operatie- en systeem­oplossingen groter.

Wereldprimeur: succesvolle test met robot voor supermicrochirurgie

Onderzoekers van de Nederlandse TU/e lieten zien dat het veilig en uitvoerbaar is om bij de behandeling van lymfoedeem met behulp van de MUSA-robot lymfevaten aan te sluiten op bloedvaten.

UGent produceert duurzaam drinkwater op Galapagoseilanden

Biologen, wiskundigen en bio-ingenieurs van UGent werken samen met de lokale overheid en industrie om alle eilandbewoners te voorzien van drinkwater, zonder de natuur te schaden.

Hannover Messe 2020: verandering omzetten in groei

Met het hoofdthema industriële transformatie focust Hannover Messe 2020 zich op de mogelijkheden van innovatieve techno­logieën, meer en meer beschikbare data en groeiend klimaatbewustzijn.

Nieuwe BASF-fabriek voor batterijmaterialen voor elektrische voertuigen

BASF bouwt een nieuwe productielocatie voor batterijmaterialen in het Duitse Schwarzheide. Met deze investering wil het de Europese waardeketen voor elektrische voertuigen (EV) ondersteunen.

Internationale samenwerking CO2-opslag komt in aanmerking voor EU-subsidie

De Europese Unie is in principe bereid subsidie te geven aan een project om CO2 van de industrie in Antwerpen, Gent, Zeeland en Rotterdam op te slaan onder de Noordzee.

speedigus service: slijtvaste maatwerk-onderdelen

Om altijd snel de juiste glijlageroplossingen te kunnen leveren en te installeren, heeft igus meer dan 12.000 verschillende iglidur glijlagertypen gemaakt van tribo-polymeren in voorraad. Daarnaast produceert igus maatwerkcomponenten. Dit wordt bepaald door de motion plastics specialist op basis van de benodigde aantallen.

Partners