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

VUB spin-off Axiles Bionics haalt 2,4 miljoen euro op

Wetenschappers ontdekken elektrische geleiding in bacteriën (+video)

Isolatietechniek maakt chips krachtiger en kleiner

Druppelbeweging manier voor manipulatie kwetsbare biologische samples

“Proof of Concept Grant” voor bouw speciale 3D-PIV microscoop

Beter inzicht in bijzondere eigenschappen van water

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Plat dak specialist editie 2019

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 24/09/2019 tot 24/09/2020

eHealth interoperabiliteits-standaarden (HL7 FHIR)

Bluepoint - Brussel

van 24/09/2019 tot 25/09/2019

Basiscursus Grondmechanica 2019

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 25/09/2019 tot 4/12/2019

Integrale Productontwikkeling

KU Leuven Campus Kulak Kortrijk

donderdag 26 september 2019

CMSE hercertificering

Pilz Academy - Gent

donderdag 26 september 2019

Basic Course European Patent Rights and Patent Practice - 2nd year

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 26/09/2019 tot 18/06/2020

Keuze van de redactie

(19/9) Luminex en Sioen winnen Leeuw van de Export 2019

(18/9) ULiège neemt eerste 7 Tesla MRI-scanner in gebruik

(17/9) ArcelorMittal Gent installeerde grootste Belgische zonnedak

(17/9) umati showcase op EMO: nieuwe machinetaalstandaard

(11/9) Wetenschappers ontdekken elektrische geleiding in bacteriën (+video)

(11/9) Nieuwe technologie voor filtratie van organische microverontreinigingen

>> 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...

Luminex en Sioen winnen Leeuw van de Export 2019

Technologiebedrijf Luminex Network Intelligence (Genk) en producent van technisch textiel Sioen Industries (Ardooie) zijn de winnaars van de 18de editie van de Leeuw van de Export.

Havens Antwerpen en Rotterdam voortrekkers van energietransitie

De havenbedrijven pleiten ervoor dat de EU een steunende rol speelt bij het creëren van grote havenclusters, met infrastructuur voor waterstof, afvang en opslag van CO2, en windenergie.

Spoorvrachtoperator Lineas verdubbelt Antwerpse spoorcapaciteit

Om de impact van de Oosterweelwerken op de mobiliteit te verlichten, gaat Lineas de capaciteit op de treinen in en uit Antwerpen verdubbelen, een stijging van 2.600 naar 5.300 containers.

Sensor+Test lanceert nieuwe conferenties en nieuwe zalen in 2020

Na een succesvolle editie dit jaar zal Sensor+Test, toonaangevende beurs voor sensor-, meet- en testtechnologie, volgend jaar doorgaan in nieuwe hallen en tevens een topprogramma aanbieden.

Interuniversitaire consortia op zoek naar projecten

Vijf Vlaamse universiteiten gaan consortia opzetten met onderzoekers uit meerdere instellingen, iBOF geheten, met een budget van minstens 30 miljoen euro voor de eerste oproep.

ULiège neemt eerste 7 Tesla MRI-scanner in gebruik

De 7 Tesla MRI-scanner of MAGNETOM Terra met ultrahoge veldsterkte werd geïnstalleerd in het GIGA Cyclotron Research Center van ULiège, gespecialiseerd in in-vivo beeldvorming.

Nieuwe fabriek Europal Packaging klaar voor Industrie 4.0

Verpakkingsbedrijf Europal Packaging bouwt een tweede site in Doornik, op de industriezone van Blandain. Tegen de zomer van 2020 moet deze nieuwe state-of-the art fabriek operationeel zijn.

Ontwikkeling nieuwe generatie astronomie-instrumenten

Om verdere stappen te maken in astronomieonderzoek is innovatie op vlak van meetapparatuur nodig, bijvoorbeeld door radioantennes te ontwikkelen die in de ruimte werken.

Whitepaper ‘Uw digitale transformatie met EPLAN’

Cloud computing, IoT en dataintegratie hebben een grote impact op industriële productiesystemen. Hoe speelt EPLAN in op deze evolutie? In de whitepaper ‘Uw digitale transformatie’ wordt getoond hoe u dankzij een efficiënte uitwisseling van slimme data tussen de verschillende bedrijfsprocessen uw efficiëntie kunt verhogen. >>

Partners