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

Interreg Vlaanderen-Nederland keurt vier nieuwe projecten goed

TU Delft maakt kleinste autonome race-drone ter wereld

Machine learning voorspelt eigenschappen nanoporeuze materialen

Karel Proesmans wint prestigieuze ‘Early career prize’

Rekenmethode om nano-mikadodoosjes te ontwerpen voor fotonica

Analyse genoomsequentie kan sneller en goedkoper

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

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

Postgraduaat Coöperatief ondernemen en management

Leuven

van 20/09/2019 tot 20/12/2019

Integrale Productontwikkeling

KU Leuven Campus Kulak Kortrijk

donderdag 26 september 2019

Keuze van de redactie

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

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

(20/6) Afval- en recyclagesector lanceert website voor invulling vacatures

(20/6) Imec verdubbelt energiedichtheid vaste-stof batterijen

(18/6) 30% meer bezoekers voor Vision, Robotics & Motion (+fotoreportage)

(18/6) Ontwikkelen methodes voor voorspellen onderhoud met big data algoritmen

>> 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...

Nederland ontwikkelt twee prototypen voor detector zwaartekrachtsgolven

TNO, Nikhef, Bright Photonics en Smart Photonics zijn in de race om hardware te leveren aan LISA, de eerste ruimtetelescoop voor zwaartekrachtsgolven, die in 2034 wordt gelanceerd.

Ontwikkeling slimme producten verloopt langzaam

Uit cijfers van kenniscentrum Sirris blijkt dat maar liefst 63% van de bedrijven worstelt om de juiste keuze te maken bij het ontwikkelen van slimme producten en technologisch te innoveren.

Arlanxeo, ArcelorMittal en Imec winnen eerste Asset Performance Awards

Na 20 jaar Maintenance Manager van het jaar organiseerde BEMAS dit jaar voor de eerste keer de Asset Performance Awards. Er werden drie awards uitgereikt in onderhoud en asset management.

Uitbreiding nanotechnologie in gezondheidszorg

VITO gaat in het kader van het nieuwe EU-project Safe-N-Medtech samenwerken met de Nederlandse diagnostische firma Helia Biomonitoring voor de monitoring van biomarkers.

Jan De Nul scoort nieuw Taiwanees offshore wind contract

Dit contract omvat het ontwerp, de levering en de installatie van jacket funderingen en onderzeese kabels voor het Formosa 2 windturbinepark, dat een capaciteit van 376MW krijgt.

Limburgse bio-incubator krijgt ‘Digital Health House’

BioVille, bio-incubator op de Diepenbeekse universitaire campus, krijgt een ‘Digital Health House’. In deze experimentele ruimte ligt de focus op e-Health en digitalisering in de zorgsector.

Afval- en recyclagesector lanceert website voor invulling vacatures

De sectorfederaties go4circle en COBEREC lanceren Recyclingjob.be om 400 vacatures ingevuld te krijgen, waarbij de verwachting is dat het aantal banen in deze sector snel verder groeit.

Naar een vrouwvriendelijke toekomst binnen Engineering - column

Op 23 juni vindt de 6e editie van de International Women in Engineering Day plaats. Robert Walters richt de schijnwerpers op de stand van zaken en op het belang van vrouwelijke ingenieurs.

B&R brengt safety naar mobile automation

Het X90-besturings- en I/O-systeem voor mobile automation is nu verkrijgbaar met integrated safety technologie. Intelligente safety-functies en extreem korte responstijden zijn de sleutel tot een geheel nieuw scala aan mogelijkheden voor een safe werking van mobiele apparaten en mobiele productielocaties. >>

Partners