Birk bruges i biobaseret laser

En ny type laser, hvis materialer stammer direkte fra naturen, har taget form i Sverige. Lysende nanopartikler fra birkeblade i kombination med jordnødders indre struktur er i forskeres hænder blevet til et både billigt og lettilgængeligt værktøj til blandt andet medicinsk diagnostik og billedteknik, skriver Umeå Universitet i en pressemeddelelse.

En random laser er en type laser, der bruger en simpel, uordnet struktur i stedet for traditionelle spejle til at skabe optisk feedback, hvilket er en nøglekomponent i lasere. I stedet for at reflektere lys frem og tilbage mellem spejle, bliver lyset spredt gentagne gange i et “kaotisk” medie, hvilket forstærker lyset og skaber en laser-lignende stråle.

Teknikken har stort potentiale, blandt andet til medicinsk billeddannelse og til at opdage sygdomme på et tidligt stadie, og har derfor fået stor opmærksomhed i forskningen. Men den slags lasere indeholder i dag ofte materialer, der er giftige, dyre eller komplicerede at fremstille. Nu er der imidlertid kommet et nyt, biobaseret alternativ på banen.

Birkeblade og jordnødder

Lektor i fysik ved Umeå Universitet Jia Wang og hendes kolleger har skabt en random laser ved hjælp af to almindelige naturmaterialer: birkeblade og jordnøddekerner. Af birkebladene har de udvundet små, lysende partikler – såkaldte kulstofprikker – i nanometerskala, som udsender et tydeligt rødt lys, når de belyses. Partiklerne opløses i væske og sprøjtes ind i små tern af jordnøddekerner, hvis grove og ujævne overflader hjælper med at fange og sprede lyset.

“I stedet for at bruge kompliceret teknik klarer jordnøddekernens naturlige mikrostruktur arbejdet af sig selv,” fortæller Wang.

Kan videreudvikles til optisk mærkning

Forskerne har også testet mængden af energi, der kræves for at få laseren til at udsende lys, og resultaterne viser, at den fungerer lige så godt som lasere fremstillet af konventionelle materialer.

”Potentialet rækker længere end til biomedicinske anvendelser. Takket være den lave pris, fornybarhed og sikkerhed kan den videreudvikles til optisk mærkning, der kan bruges til at verificere ægtheden af værdifulde dokumenter, luksusvarer og elektroniske produkter”, siger Jia Wang.

Kilde: Umeå Universitet