Mária
-6 °C
-2 °C

Fényt lassító baktériumvegyület

2005.12.23. 15:45
Amerikai fizikusok szerint a bakteriorodopszin fehérje 12 nagyságrenddel képes lelassítani a fényt: a szó szerint csigatempóban haladó fény fantasztikus műszaki megoldások lehetőségét csillantja fel.
Orosz tudósok szerint az "áttörés" és a "forradalom" szerény szavak a felfedezés jelentőségének méltatására, mármint ha a beszámoló igaznak bizonyul. A szobahőmérsékleten csigatempóra lassítható fényről az Amerikai Fizikai Társaság tudományos folyóiratában számoltak be.

A bostoni Massachusetts Egyetem két fizikusa szerint a bakteriorodopszint magas koncentrációban tartalmazó polimer filmben a fény csoportsebessége 0,1 mm/sec-nél is lassabb lehet. Tehát ez az anyag a fényt a vákuumban mérhető sebességéhez képest 12 nagyságrenddel, billiomod részére lassítja le.

A bakteriorodopszin a Halobacterium salinarum "erőműve", amellyel fény hatására adenozin trifoszfátot készít. A fehérjében a megvilágításkor ciklikus fotoátalakulások lépnek fel, s ezek sebességét és irányát irányítani lehet.

Változatlan jelalak

Az optika nagy eredményei közé tartozik, hogy az utóbbi években sikerült lelassítani a fényt. Az optoelektronika számára ígéretes kísérletek azonban nem túl egyszerűen megvalósíthatók, a közeg előkészítése és a lassítási tulajdonságok irányítása sem egyszerű.

Az ismertetett kísérletben a szerzők tizedmilliméter vastag filmen eresztették át a fényimpulzust, s az anyagot vezérlő lézerrel világították meg. A fényimpulzus késleltetve jutott át az anyagon, de közben nem változott meg a jelalakja.

A lézerfény paramétereitől függően különféle késleltetéseket lehetet beállítani, akár 1 egész másodperccel is késleltetni lehetett a fényimpulzust, melynek intenzitása alig gyengült a késleltetés során.

Szobahőmérsékleten működik

A bakteriorodopszin műszaki alkalmazása nem új dolog, például optikai információtárolásra is használták. Senki sem várta azonban, hogy a fehérje ilyen mértékben leegyszerűsíthet és olcsóbbá tehet egész technológiai ágazatokat.

Az új megoldás jelentős előrelépést hoz többek között abban, hogy a fény sebességét széles tartományban, fényelnyelés és jeltorzulás nélkül lehet változtatni; hogy a fénysebesség vezérlése tisztán optikai úton lehetséges; hogy a lassítás független a jel alakjától; hogy a berendezés szobahőmérsékleten működik; hogy csak kereskedelmi forgalomban kapható anyagokra van szükség hozzá; hogy az eljárás fény, hő és kémiai szempontból stabil, nem környezetszennyező; és hogy kis fogyasztású, milliwattos teljesítmény elegendő hozzá.