Ötvenéves a lézer

1960. május 16-án Theodore Meiman bemutatta az első működőképes lézert, ami óriási előrelépés volt, de a tudós nem kapott érte Nobel-díjat, noha kétszer is jelölték. A rangos tudományos elismerést Charles Townes, Nikolay Basov és Aleksandr Prokhorov szerezte meg a kvantumelektronika területén végzett munkájukért, ami a lézerelven működő oszcillátorok és erősítők létrehozásához vezetett.

Az elmúlt ötven évben a lézer az élet minden területét megváltoztatta. Lézerrel epilált lányok őrjöngenek a lézerrel bevilágított rockoncerteken, és a zenét lézerrel megírt cd-n vagy dvd-n viszik haza. Vagy ha nem vitték haza, akkor az interneten letöltik, az mp3-fájlokat is lézeres impulzusok szállítják az üvegszálas hálózatokon. A vasárnapi bevásárlást a lézeres vonalkód-leolvasók gyorsítják fel, a gyorshajtókat lézerrel mérik be a rendőrök. A lézerrel gyorsan printelhetünk a vékony papírlapokra, a vastag acéllemezeket vághatunk miszlikbe.

Lehetetlen felsorolni minden olyan technológiát, aminek köze van a lézerhez, és ebben a cikkben nem is a múltra koncentrálunk, hanem a jövőre. Összegyűjtöttünk 10 új technológiát, amely a következő években valósulnak meg a lézernek köszönhetően.

1. Rakétára vadásznak

A Pentagon tizennégy éve kísérletezik a nagy energiájú lézerekkel, amivel távolról lelőhetnék az Egyesült Államokat fenyegető rakétákat. A februárban elvégzett kísérlet csak félig volt sikeres: simán lelőtték a rakétát, de a védelmi rendszer hatótávolsága csupán 135 kilométer, és 200 kilométer lenne elfogadható. A kutatásban részt vevő vállalatok most olyan speciális kerámiákat akarnak kifejleszteni, amelyek jelentősen megnövelik a lézer erejét. Ha sikerrel járnak, akkor a szupererős lézerekből nemcsak fegyverek, hanem gyártóeszközök is készülhetnek.

2. Esőtánc helyett

Jérôme Kasparian és kollégái a genfi egyetemen rövid fényimpulzusokkal hoztak létre felhőket, amelyekben cseppek formálódtak és elkezdett esni az eső. A módszert a svájci laboratóriumban és a Berlin fölötti égbolton is sikeresen alkalmazták. A politikusok hamarosan lézeres felhőképzéssel moshatják el az őket irritáló tüntetéseket és felvonulásokat, ha ráteszik a kezüket a technológiára.

3. Gyorsabb számítógépek

Nem kell sokat várni arra, hogy a számítógépekben a rézdrótok helyét átvegyék az üvegszálas kábelek. Az Intel már elkészítette az usb, a hdmi és az ethernet optikai utódját, és a gyártók akár már 2011 elején piacra dobhatják az új Light Peak technológiát hasznosító eszközöket. Az alapsebesség 10 gigabit per másodperc lesz.

Ezzel kapcsolatban van egy fenyegető megérzésünk: a gyors kapcsolat lehetővé teszi, hogy a teljes számítógépünk egy szerverparkban pihenjen, és otthon csak monitort, egeret és billentyűzetet kelljen rákötni az optikára. Így fogalmunk sem lesz, hogy ki látja és ki manipulálja az adatainkat.

4. Személyre szabott gyógyszerek

Az amerikai Pacific Biosciences gyors DNS-szekvenálásra használja a lézereket. Már elkészült egy prototípussal, amely 15 perc alatt egymillió bázispárt azonosít. Ha gyorsan meg tudják fejteni az egyének DNS-ét, akkor a páciensek személyre szabott terápiát kaphatnak, és nagyobb esélyük lesz a gyógyulásra. A befektetők bíznak a technológiában, már több mint negyedmilliárd dollárt pumpáltak a cégbe.

5. Mindenki egyért, egy mindenkiért

A világ legerősebb lézere, a 12 év alatt felépített National Ignition Facility egyetlen pontba fókuszál 192 lézersugarat, amivel a hidrogén két izotópjára, a tríciumra és a deutériumra tüzelnek majd. Ezzel magfúziót akarnak létrehozni, amivel elméletileg rengeteg energia termelhető. Az alapanyagként használt hidrogén ugyanis szinte korlátlan mennyiségben a rendelkezésünkre áll. Ha létrejött a fúzió, akkor már csak azon kell elgondolkozni, hogy miként építsék meg az erőműveket. (Az Európában épülő ITER nem lézerrel indítja be a fúziót.)

6. Robbanó akkumulátorok

A lézer tele van energiával, amit viszonylag kis területen tud leadni. Ezt általában rombolásra használják, de akár egy napelemet is célba vehetnek vele. Az amerikai hadsereg persze nem mobilok akkuját akarja feltölteni, hanem pilóta nélküli repülőket. A NASA pedig arról álmodik, hogy lézerek segítségével lőhet fel dolgokat a világűrbe. A LaserMotive nevű cég május 4-én közölte, hogy másfél év alatt legyártja az első működő prototípust.

7. Fehérjék dinamikáját figyelik

Magyarországon épül meg a világ legnagyobb teljesítményű lézere, az Extreme Light Infrastructure egyik része. Az ELI rendkívül rövid, egy attoszekundumig tartó impulzusokat képes leadni (körülbelül 150 attoszekundumig tart, amíg a hidrogénatomban az elektron megkerüli a protont). A rendkívül precíziós műszerrel többek közt a fehérjén belüli dinamikát lehet majd vizsgálni, mondta Szabó Gábor, a Szegedi Tudományegyetem rektora.

8. Bebizonyítják Einstein relativitáselméletét

Jövőre lövik fel a világűr legnagyobb detektorát, amely Albert Einstein elméletét próbálja igazolni az alacsony frekvenciájú gravitációs hullámok észlelésével. A műszer neve LISA (Laser Interferometer Space Antenna), és a kísérletben három, egymástól ötmillió kilométerre lévő űrhajó lő majd egymásra lézerrel.

9. Mit iszol?

A Helyszínelők filmsorozat nézői már biztosan régóta ismerik a lézerindukált lebontásos spektroszkópiát (LIBS), amit a valóságban 2009-ben használtak először egy bírósági ügyben. Egy bankrablóra sikerült rábizonyítani a bűnét, miután kimutatták, hogy a ruhájára ragadt üvegdarab a helyszínen kitört ablakból származik. A jövőben nagy feladat vár a fejlesztőkre: jelentősen csökkenteniük kell az eszköz méretét, hogy könnyebben és gyakrabban lehessen bevetni.

10. Szemekbe lőnek

Négy éve elkészült a lézertévé prototípusa, de a technológia csak most érett meg a piaci bevezetésre. A HDi tavaly év végén azt ígérte, hogy 2010 májusában a boltok polcaira kerül az első tévéje, amelyben lézer állítja elő a színeket. Ennek számos előnye van a plazmához és az lcd-hez képest: kontrasztosabb, szebbek a színei, kevesebb áramot fogyaszt, és nincsenek benne környezetkárosító anyagok.