Burak
Üye
Süper Hızlı Lazerlerle Enerji Tasarrufu
Rochester Üniversitesi’ndeki
araştırmacılara göre süper güçlü
bir lazer sıradan akkor ampulleri çok
daha ekonomik hale getirecek. Bu yeni
teknoloji 60 watt’tan daha az elektrikle
100 watt’lık bir parlaklık elde ederek,
insan gözüne fluoresan lambaların
yaydığı ışıktan çok daha uygun bir ışığı,
daha ucuza elde etmemizi sağlayacak.
Lazer teknolojisi, normal bir tungsten
ampul telinin yüzeyinde bir dizi nano
ve mikro ölçekte yapılar oluşturuyor
ve bu yapılar tungstenin daha etkin
bir biçimde ışık yaymasını sağlıyor.
Rochester Üniversitesi’nden
Doç. Dr. Chunkei Guo “Süper hızlı
lazerlerin metalleri nasıl değiştirdiğini
zaten araştırıyorduk ve aynı lazeri bir
ampuldeki tele tuttuğumuzda ne
olacağını merak ettik” diyor ve ekliyor:
“Ampulü yaktığımızda, telin sadece lazeri
uyguladığımız kısmının daha parlak
olduğunu gördük, üstelik ampulün enerji
tüketiminde de bir değişiklik olmadı.”
Süper ampul teli yapmanın sırrı,
tele femtosaniye (1/10-15 saniye, yani
32 milyon yıla kıyasla 1 saniye neyse,
bir saniyeye kıyasla bir femtosaniye
de o kadardır) lazer atımı denilen, çok
kısa süreli ve çok yoğun ışın demetleri
gönderilmesinde yatıyor. Bu lazer ışını
sadece 1 saniyenin birkaç katrilyonda
biri kadar bir süre tele tutuluyor. Bu
kısa parlama sırasında, Kuzey Amerika
kıtasının toplam enerjisi kadar bir
enerji, topluiğne başı kadar
bir noktaya boşaltılmış oluyor.
Bu yoğun enerji boşaltımı, metalin
yüzeyinde ışığın telden yayılma
etkinliğini çok büyük ölçüder artıran
nano ve mikro yapıların oluşmasına
neden oluyor.
Guo ve asistanı Anatoliy Vorobyev,
2006 yılında benzeri bir lazer teknolojisini
her türlü metali siyahlaştırmak için
kullanmışlardı. Bu işlem sonucunda
metalin yüzeyinde oluşan yapıların, yüzeye
gelen ışınımı, örneğin ışığı, yakalamada
çok etkin olduğunu gözlemlediler.
Doğada, bir malzemenin aldığı ve
yansıttığı ışık oranıyla ilgili olarak “daha
çok soğuran, daha çok yansıtır” gibi
ilginç bir yasa olmasından yola çıkan
Guo ve Vorobyev, siyahlaştırılmış ampul
telinin de daha çok ışık soğuracağı ve
daha çok ışık yayacağı sonucuna varmış.
Guo, bu denemenin başarılı olacağını
teorik olarak bildiklerini, ama lambayı
açtıklarında lazer ışığını tuttukları
bölgeden yayılan ışığın parlaklığı
karşısında çok şaşırdıklarını ifade ediyor.
Guo’nun ortaya koyduğu bu yöntemle
ampulün parlaklığının artırılmasının
yanı sıra ışığın rengini de ayarlamak
mümkün. Guo’nun araştırma grubu 2008
yılında, benzeri bir yöntem kullanarak,
neredeyse her tür metalin rengini siyahın
yanı sıra maviye, altın rengine ve griye
çevirmeyi başarmıştı. Guo ve Vorobyev,
nanoyapıların büyüklüğünü ve şeklini -yani
bu yapıların hangi renkte ışık soğuracağını
ve yayacağını- kontrol edebildikleri
için, tungsten ampul telinin de ışığın
hangi dalga boyunu yansıtacağına karar
verebiliyorlar. Guo henüz, örneğin sadece
mavi ışık yayan basit bir ampul yapamamış
olsa da, yayılan bütün ışık tayfını değiştirip
normalde sarımtırak ışık veren tungstenin
beyaz ışık vermesini sağlayabiliyor.
Guo’nun araştırma grubu, kısmen
polarize ışık yayabilen bir ampul teli de
geliştirmeyi başarmış. Bugüne kadar
enerji kaybına neden özel filtreler
kullanılmadan polarize ışık elde edilmesi
mümkün değildi. Birbirine çok yakın,
paralel sıralar halinde tasarlanan
nanoyapılar sayesinde ise ampul telinden
yayılan ışık kısmen polarize oluyor.
Araştırma grubu şu sıralar sıradan
bir ampulün başka hangi özelliklerini
kontrol edebileceklerini araştırıyor. İşin
iyi tarafıysa, femtosaniye lazerler son
derece yoğun ışık üretmelerine rağmen,
doğrudan duvardaki elektrik prizi
kullanılarak çalıştırılabiliyor; dolayısıyla
da süreç biraz daha geliştirildiğinde,
kullanımları kolaylaşıp yaygınlaşacak.
araştırmacılara göre süper güçlü
bir lazer sıradan akkor ampulleri çok
daha ekonomik hale getirecek. Bu yeni
teknoloji 60 watt’tan daha az elektrikle
100 watt’lık bir parlaklık elde ederek,
insan gözüne fluoresan lambaların
yaydığı ışıktan çok daha uygun bir ışığı,
daha ucuza elde etmemizi sağlayacak.
Lazer teknolojisi, normal bir tungsten
ampul telinin yüzeyinde bir dizi nano
ve mikro ölçekte yapılar oluşturuyor
ve bu yapılar tungstenin daha etkin
bir biçimde ışık yaymasını sağlıyor.
Rochester Üniversitesi’nden
Doç. Dr. Chunkei Guo “Süper hızlı
lazerlerin metalleri nasıl değiştirdiğini
zaten araştırıyorduk ve aynı lazeri bir
ampuldeki tele tuttuğumuzda ne
olacağını merak ettik” diyor ve ekliyor:
“Ampulü yaktığımızda, telin sadece lazeri
uyguladığımız kısmının daha parlak
olduğunu gördük, üstelik ampulün enerji
tüketiminde de bir değişiklik olmadı.”
Süper ampul teli yapmanın sırrı,
tele femtosaniye (1/10-15 saniye, yani
32 milyon yıla kıyasla 1 saniye neyse,
bir saniyeye kıyasla bir femtosaniye
de o kadardır) lazer atımı denilen, çok
kısa süreli ve çok yoğun ışın demetleri
gönderilmesinde yatıyor. Bu lazer ışını
sadece 1 saniyenin birkaç katrilyonda
biri kadar bir süre tele tutuluyor. Bu
kısa parlama sırasında, Kuzey Amerika
kıtasının toplam enerjisi kadar bir
enerji, topluiğne başı kadar
bir noktaya boşaltılmış oluyor.
Bu yoğun enerji boşaltımı, metalin
yüzeyinde ışığın telden yayılma
etkinliğini çok büyük ölçüder artıran
nano ve mikro yapıların oluşmasına
neden oluyor.
Guo ve asistanı Anatoliy Vorobyev,
2006 yılında benzeri bir lazer teknolojisini
her türlü metali siyahlaştırmak için
kullanmışlardı. Bu işlem sonucunda
metalin yüzeyinde oluşan yapıların, yüzeye
gelen ışınımı, örneğin ışığı, yakalamada
çok etkin olduğunu gözlemlediler.
Doğada, bir malzemenin aldığı ve
yansıttığı ışık oranıyla ilgili olarak “daha
çok soğuran, daha çok yansıtır” gibi
ilginç bir yasa olmasından yola çıkan
Guo ve Vorobyev, siyahlaştırılmış ampul
telinin de daha çok ışık soğuracağı ve
daha çok ışık yayacağı sonucuna varmış.
Guo, bu denemenin başarılı olacağını
teorik olarak bildiklerini, ama lambayı
açtıklarında lazer ışığını tuttukları
bölgeden yayılan ışığın parlaklığı
karşısında çok şaşırdıklarını ifade ediyor.
Guo’nun ortaya koyduğu bu yöntemle
ampulün parlaklığının artırılmasının
yanı sıra ışığın rengini de ayarlamak
mümkün. Guo’nun araştırma grubu 2008
yılında, benzeri bir yöntem kullanarak,
neredeyse her tür metalin rengini siyahın
yanı sıra maviye, altın rengine ve griye
çevirmeyi başarmıştı. Guo ve Vorobyev,
nanoyapıların büyüklüğünü ve şeklini -yani
bu yapıların hangi renkte ışık soğuracağını
ve yayacağını- kontrol edebildikleri
için, tungsten ampul telinin de ışığın
hangi dalga boyunu yansıtacağına karar
verebiliyorlar. Guo henüz, örneğin sadece
mavi ışık yayan basit bir ampul yapamamış
olsa da, yayılan bütün ışık tayfını değiştirip
normalde sarımtırak ışık veren tungstenin
beyaz ışık vermesini sağlayabiliyor.
Guo’nun araştırma grubu, kısmen
polarize ışık yayabilen bir ampul teli de
geliştirmeyi başarmış. Bugüne kadar
enerji kaybına neden özel filtreler
kullanılmadan polarize ışık elde edilmesi
mümkün değildi. Birbirine çok yakın,
paralel sıralar halinde tasarlanan
nanoyapılar sayesinde ise ampul telinden
yayılan ışık kısmen polarize oluyor.
Araştırma grubu şu sıralar sıradan
bir ampulün başka hangi özelliklerini
kontrol edebileceklerini araştırıyor. İşin
iyi tarafıysa, femtosaniye lazerler son
derece yoğun ışık üretmelerine rağmen,
doğrudan duvardaki elektrik prizi
kullanılarak çalıştırılabiliyor; dolayısıyla
da süreç biraz daha geliştirildiğinde,
kullanımları kolaylaşıp yaygınlaşacak.
