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太阳能工艺

太阳能激光器未来或成为可能

星之球科技来源:Ringier2023-04-18我要评论(0)

近日据英国爱丁堡赫瑞瓦特大学发布消息称,该校团队经过研究发现太阳光可用于驱动激光。太阳光作为是地球上最丰富的可再生能源之一,如能用于激光器驱动,将成为未来行...

近日据英国爱丁堡赫瑞瓦特大学发布消息称,该校团队经过研究发现太阳光可用于驱动激光。太阳光作为是地球上最丰富的可再生能源之一,如能用于激光器驱动,将成为未来行业发展的重要转折点。


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■光合天线复合体从阳光中收集能量,将其转换为电子激发并有效地汇集到放置在中间的 H-二聚体。在这里,激发被吸收到明亮的高能状态,然后迅速弛豫到黑暗的低能状态。这种机制可以防止重新发射并允许|L⟩和|G⟩状态之间的种群反转,因此可以产生激光


传统激光器是由电池或电网的电能供电。即使使用可再生电力,这也需要额外的基础设施,并且在此过程中总是会有能源损失。研究团队表示,使用阳光驱动激光器以代替化石燃料启动化学过程,在未来具有很大的发展空间。


赫瑞瓦特光子学和量子科学研究所的Erik Gauger博士,此前在《新物理学杂志》上发表的一项研究中概述了日光驱动激光器的工作原理。Gauger谈到,阳光很丰富,但由于它是稀薄的和多变的,很难收集、储存和利用。大自然已经找到了一种通过光合作用实现这一目标的方法,即植物将阳光、水和碳转化为食物和能量。


团队为新的激光系统设计了一个仿生蓝图,该系统可以将自然阳光升级为相干激光束。其他科学家已经开始研究太阳能激光器,但迄今为止所展示的仍需要复杂的系统和高水平的制冷。Gauger所在的研究团队转向了紫色细菌,这是一种在池塘和湖泊中发现的光合生物,为他们的新系统提供了灵感。


紫色细菌有环状触角,中间有一个反应中心,可以将阳光转化为化学能。Gauge表示,如果能找到一种方法来去除反应中心并用更简单的结构取而代之,就可以使用一堆经过修改的光合结构在环境条件下将阳光转化为激光束。


具体来说,这种设计既不需要外部电源,也不需要复杂的大型环绕镜头。它将是轻巧便携的完全天然有机组件。它将构成绿色能源的终极来源。现在,研究团队拥有所有这些可用的成分,只需要找到玩分子“乐高”和组装结构的最佳方法。


Gauger说,最终结果可能是一种低能量的太阳能激光器,但仍可用于一系列应用。太阳能激光器可用于产生绿色能源或实现化学过程。这可以解决肥料生产等过程的碳足迹。这非常令人兴奋,我们可以利用太阳能资源来实现碳排放的减少。


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