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

Interacties waargenomen tussen Rydbergatomen en gevangen ionen

Innovatieve testomgeving voor elektrochemische energie-opslagmaterialen

Onderzoek: wagenziekte voorkomen in zelfrijdende auto’s

Nieuwe methodes op basis van AI om elementaire deeltjes te onderzoeken

Interreg Vlaanderen-Nederland keurt vier nieuwe projecten goed

TU Delft maakt kleinste autonome race-drone ter wereld

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Waterstof Dagen

RNSYC - Oostende

van 26/08/2019 tot 30/08/2019

Robots-Cobots: vriend op het werk, vriend in huis

UAntwerpen Campus Groenenborger

donderdag 5 september 2019

Bouwstenen van geïntegreerd aanwezigheidsbeleid

BluePoint Antwerpen (Agoria Academy)

maandag 9 september 2019

Rittal vakseminarie industriële systeemkasten

Laakdal

donderdag 12 september 2019

EMO Hannover

Messegelände - Hannover (D)

van 16/09/2019 tot 21/09/2019

Eerstelijns onderhoud op industriële tandwielkasten

MGH Servicecenter Machelen

dinsdag 17 september 2019

Keuze van de redactie

(1/7) Onderzoek: wagenziekte voorkomen in zelfrijdende auto’s

(1/7) Antwerpen schakelt Arcadis in om klimaatambities waar te maken

(26/6) Port of Antwerp en UAntwerpen leggen innovatieve asfaltweg aan

(26/6) Haven van Oostende organiseert Waterstofdagen

(24/6) Tankopslagbedrijf Standic vestigt zich in Antwerpse haven

(24/6) ENGIE verhoogt vermogen centrale van Coo-Trois-Ponts

>> 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...

Oplosmiddel creëert 2 halfgeleiders uit 1 polymeer

Een internationaal onderzoeksteam ontwikkelde een methode om twee halfgeleiders uit één polymeer te maken, door het oplosmiddel te veranderen waaruit de polymeerfilm gemaakt wordt.

Open IoT-platform moet Waals energienetwerk uitbalanceren

De Waalse energieverdeler ORES doet een beroep op het open IoT-platform MindSphere van Siemens voor haar E-Cloud-project in de economische zone ZAE in Doornik.

Nieuw Europees netwerk stimuleert industriële toepassing lignine

LignoCOST is gericht op de ontwikkeling van een pan-Europees netwerk, dat de totale waardeketen bestrijkt van lignine: van grondstof tot rendabele en duurzame eindproducten.

1,7 miljoen euro extra VLIF-steun voor praktijkonderzoek

Dit bedrag gaat naar tien innovatieve investeringen in praktijkcentra voor land- en tuinbouwonderzoek, zoals het Proefcentrum Hoogstraten, Inagro en het Landbouwcentrum voor Voedergewassen.

Group Machiels neemt meerderheidsparticipatie in Waterleau

Het doel van deze participatie is om cruciale technologie inzake waterzuivering verder te verankeren in België en deze ook wereldwijd te vermarkten, in eerste instantie in Zuid-Amerika.

Onderzoekshub “Green Energy Park” officieel opgericht

Initiatiefnemers VUB en UZ Brussel hebben Green Energy Park officieel opgericht. Dit moet een grootschalige proeftuin worden, waar gezocht zal worden naar innovatieve en duurzame oplossingen

Thales Alenia Space bouwt telecomsatelliet voor Indonesië

Indonesië koos Thales Alenia Space voor ontwerp, productie en exploitatie van een nieuwe tele­communicatie­satelliet: SATRIA. Belgische vestigingen van dit bedrijf leveren ook technologie.

Belgisch Solar Team heeft nieuwste zonnewagen voorgesteld

Negentien ingenieursstudenten van de KU Leuven hebben hun splinternieuwe zonnewagen voorgesteld. Deze werd in één jaar tijd ontworpen, geproduceerd en geassembleerd.

SIMATIC PCS neo: nieuwe normen voor procesautomatisering

Siemens stelt nieuwe normen in de procesautomatisering en presenteerde op de Hannover Messe 2019 een innovatief, webbased Process Control System voor alle industrieën. SIMATIC PCS neo is gloednieuwe systeemsoftware die bedrijven in de procesindustrie unieke mogelijkheden biedt in het tijdperk van digitalisering. >>

Partners