Lézerrel a marslakók és a bűnözők ellen

Mostanra vált lehetővé, hogy az úgynevezett lézerindukált lebontásos spektroszkópiát (LIBS), köszönhetően a technológia kis méreteinek és olcsóságának, laboratóriumi kísérletek mellett már arra is használhassák, hogy precíz elemzéseket végző műszereket hozzanak létre vele, amelyekkel anyagok összetételét határozhatják meg. A technológia, amelyet eddig főleg tudósok használtak, a Wired közlése szerint már átalakítható egy kis, hordozható rendszerré, amelyet professzorok helyett akár technikusok is irányíthatnak.

"Ugyanazt a technológiát, amit a Marson alkalmazunk, alkalmazhatjuk akár bűntények helyszínein is" - mondta el Jose Almirall, a Floridai Nezetközi Egyetem kémikusa, aki az Igazságügyi Minisztérium megbízásából vizsgálja, hogyan hasznosíthatnák a módszert a bűnügyi laboratóriumok.

Támadjuk a Marsot

Eközben a NASA a következő, Curiosity névre keresztelt marsjáróját, melyet jövő évben lőnek majd fel, egy LIBS technológiát használó eszközzel szerelik fel. A LIBS lényege, hogy az anyagot nagy energiájú lézerimpulzusokkal bombázza. A Curiosity-n alkalmazott eszköz másodpercenként három, 5 nanoszekundumos impulzust bocsájt ki, körülbelül 10 megawatt energiával minden alkalommal. Ez az energia nem elég ahhoz, hogy lyukat lőjön egy ember kezébe, de nyomot fog hagyni rajta. "Kipróbáltam magamon, és ha egyszer meglövi magát az ember, egy kis pontot fog látni a lövés helyén" - mondta Roger Wiens űrkutató, a Los Alamos Nemzeti Laboratórium munkatársa, aki részt vett a Curiosity ChemCamnek elnevezett eszköze kifejlesztésében.

A lézer, ha 15 másodpercen keresztül egy sziklára irányítják, egy milliméter átmérőjű krátert hoz létre, a molekulákat 14000 Celsius-fokos plazmává változtatva. Az atomok ekkor elvesztik elektronjaikat, de ahogyan a plazma lehűl, újra normál állapotba kerülnek. Az elektronok visszaállnak az atommagok körüli pályájukra, eközben pedig a plazma fényt bocsájt ki. Ennek a fénynek az összetételét spektrométerrel vizsgálva a tudósok meg tudják állapítani egészen pontosan milyen összetételű anyaggal van dolguk. Korábban is használtak már lézereket atomfelhők létrehozásához, ekkor azonban szükség volt egy másik eszközre is, amely képes volt az atomok felhevítésére. A LIBS egyszerre végzi el a két munkát. A tudósok szerint az egyszerűsége az, amely segíthet abban, hogy elterjedjen a hétköznapokban is.

Helyszíneléshez és gyerekjátékokhoz

2009-ben volt az első alkalom, hogy a LIBS technológiát egy bírósági bizonyító eljárás részeként alkalmazták, a segítségével egy bankrablóra bizonyították rá bűnét, akinek ruháján megtalálták a helyszínről származó üveg darabkáit. A rabló, miután csapdába ejtette a bank biztonsági rendszere, átlőtte az üveget, és azon keresztül menekült el.

Az üveg, amelyet különböző helyeken gyártanak, bár egyformának tűnik, atomi szinten nagyon is különböző. A modern gyártási eljárások során általában nátrium-karbonátot és kálcium-oxidot adnak hozzá a szilicium-oxidhoz, de más, kis mennyiségben bekerülő anyagok, mint például a stroncium az egyes üvegtípusok egyedi azonosítóiként szolgálhatnak. "A gyártót nem érdekli, hogy 10 vagy 30 milliomod rész stroncium kerül az üvegben, mi azonban képesek vagyunk nyolc-kilenc elemet külön elemezni, és így megállapítani a különbségeket" - mondta el Almirall.

Ha sikerül a technológiát kézben hordozhatóvá tenni, az óriási előrelépést jelenthet a minőségellenőrzés terén is. Ezzel nem csak a gyártók tudnák ellenőrizni termékeiket, de akár a vásárlók is gyorsan és egyszerűen megbizonyosodhatnának arról, hogy például a gyereknek vett játék nem tartalmaz ólmot. "Zöld lámpa - nincs ólom, piros lámpa - van ólom" - vázolta Almirall az elképzelt készülék egyszerűségét.

A technológia rengeteget fejlődött amióta Roger Wiens űrkutató 13 évvel ezelőtt először találkozott vele: "Új, a világűrben hasznosítható technológiák után kutattam, amikor egy itteni (Los Alamos-i) kolléga behívott a laborjába, és mutatott egy cigaretta nagyságú lézert és egy kavicsot a szoba másik végében, meg egy kis tranzisztoros elemet. Rákötötte a lézert a 9 voltos elemre, feltöltött pár kondenzátort néhány másodpercre, és bumm, a szoba másik végében a kő szikrázni kezdett."

Több vállalat is érdeklődik a technológia iránt, és már van is belőle olyan kísérleti verzió, amely elfér egy táskában, tehát valószínűleg már nincs messze a piacon való megjelenése.