Mai tari ca laserele: maserele ar putea deschide calea spre o nouă generaţie de electronice (VIDEO)

Maserele au fost inventate înaintea laserelor, dar au rămas prea puţin cunoscute deoarece ele necesitau câmpuri magnetice puternice şi scheme complicate de răcire. Acum, a fost creată o versiune mult mai simplă care foloseşte material cristalin şi nu necesită magneţi sau sisteme de răcire. Fasciculele de microunde care rezultă pot fi folosite într-o gamă largă de domenii precum medicina şi astronomia.

Maserele s-au născut în urma unei idei postulate de Albert Einstein conform căreia în unele materiale energia poate fi pompată şi concentrată într-un fascicul de unde electromagnetice care oscilează în sincron. Primul maser a fost construit în 1953, urmând ca mai târziu mai multe masere să fie utilizate pentru transmiterea primei emisiuni TV transatlantice.

• O tonă de petarde, găsită de polițiști în locuința unui bucureștean
• ChatGPT, disponibil și pe WhatsApp. Ce trebuie să știe utilizatorii?

De atunci, oamenii de ştiinţă au lucrat la îmbunătăţirea materialelor pentru a amplifica lumina vizibilă în locul microundelor, muncă ce a dus la câştigarea a trei premii Nobel în 1964. Acest lucru a dus la răspândirea laserelor, pe măsură ce tehnologia a fost îmbunătăţită iar potenţialele utilizări s-au înmulţit.

Complexitatea relativă a maserelor le-a retrogradat pe acestea la aplicaţii de nişă, ele fiind folosite doar în cazul ceasurilor atomice şi ca amplificatoare pentru semnalele de comunicare venite de la sondele spaţiale.

Acum, cercetătorii de la National Physical Laboratory şi Imperial College London au reorganizat modul în care este realizat maserul. Ei au utilizat un cristal realizat dintr-un material numit p-terfenil care este infiltrat cu molecule numite pentacene. Noul design foloseşte lumină galbenă de la un laser medical care pompează energie şi produce microunde sincronizate. Procesul se are loc la temperatura camerei, fără a fi nevoie de magneţi puternici sau de un sistem de răcire complex.

Specialiştii sunt de părere că valoarea cheie a maserelor nu constă în producţia de fascicule utile, ci în capacitatea de a crea procesul de amplificare într-un mod deosebit de curat, fără prea mult zgomot. Tocmai de aceea ele sunt utilizate pentru detectarea semnalelor provenite de la sondele spaţiale Voyager, aflate la miliarde de kilometri depărtare.

Microundele au capacitatea de a trece prin multe materiale pe care lumina nu le poate pătrunde, precum norii sau pielea, motiv pentru care ele ar putea fi utilizate mai ales în medicină.

„Poate cea mai relevată aplicaţie ar fi în medicină, pentru că sensibilitatea sa ar ajuta la detectarea tumorilor înainte ca ele să ajungă la metastază. Dacă acest dispozitiv va ajuta la crearea unui scanner un pic mai sensibil decât cele actuale, atunci el va ajuta mulţi oameni să zâmbească”, a declarat Mark Oxborrow, autorul cercetării.

Sursa: BBC