Neue Print-Out Laser sind So billig sind sie Einweg

Jeder ist einmal-Rasierer, aber was über Einweg-Laser gehört? Inkjet-Drucker verwenden, haben Wissenschaftler Lasergeräte billig genug, um nach einmaliger Verwendung weggeworfen werden.

Laser erzeugen ihre hochenergetischen Strahlen mit einer sogenannten Gewinn Medium, das nutzt die Wechselwirkungen zwischen der Elektronen von den Atomen und eingehenden Photonen Licht zu hohe Intensitäten zu verstärken. In der Regel die Verstärkungsmedium besteht aus anorganischen Materialien wie Glas, Kristalle oder Gallium-basierte Halbleiter, aber in den letzten Jahren haben Forscher untersuchten organischen Kohlenstoff basierenden Farbstoffe zu verwenden.

Bio-Laser halten große Versprechen, denn sie sind kostengünstige und Licht in einer Vielzahl von Wellenlängen emittieren können, aber sie begrenzt, sind da die Farbstoffe schnell verschlechtern. [Science Fakt oder Fiktion? Die Plausibilität der 10 Sci-Fi-Konzepte]

Nun haben Forscher aus Frankreich und Ungarn Tintenstrahldrucker verwendet, um die organische Laser Chips das Herzstück dieser Geräte für bloße Cent produzieren damit kostengünstige, regelmäßig die abgebauten Teile ersetzen.

"Ich denke, dass dies eine spannende Arbeit mit großem Potenzial für Anwendungen," sagte Bio Laser Experte Graham Turnbull, Professor an der Schule für Physik und Astronomie an der University of St Andrews in Schottland. "Der Laser hätte zukünftige Anwendungen als Einweg-Lichtquellen für die chemische Analyse wie medizinische Vorsorge oder Verschmutzung Überwachung," Turnbull, wer nicht in der neuen Studie beteiligt war, sagte Live Science.

In einem Papier veröffentlicht heute (3. Mai) im Journal of Applied Physics, sagte der Forscher, der Schlüssel zu ihrem Ansatz low-Cost ist seine Effizienz. Die populärste Methode für die Erstellung von Bio Laser Chips in der Vergangenheit wurde Spin-Coating. In diesem Prozess wird die Oberfläche, auf denen die Farbstofflösung hinterlegt werden schnell gesponnen, so dass Zentrifugalkraft breitet sich die Flüssigkeit gleichmäßig, um einen gleichmäßigen dünnen Film bilden.

Aber mit typischen Spin-Beschichtungsverfahren, die überwiegende Mehrheit der Farbstofflösung Ausgliederung der Oberfläche und somit verschwendet; so wenig wie 2 Prozent ist hinterlegt sinnvoll, sagte der Forscher. Im Gegensatz dazu Tintenstrahldrucker kleine Strahlen der Flüssigkeit auf das darunter liegende Material genau Spritzen können, fügten sie hinzu.

"Sie"wo Sie wollen, wann Sie wollen,"drucken, ohne Verschwendung von Rohstoffen,", sagte Studie leitende Forscher Sébastien Sanaur, Associate Professor für Mikroelektronik an der Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne in Frankreich, in einer Erklärung.

Für die Laserfarbstoffe gedruckt werden mussten sie zuerst mit einer Tinte gemischt werden. Obwohl die Forscher mit Tinten, die speziell für optische Anwendungen experimentiert, ließen sie sich schließlich auf eine kommerzielle Sorte namens EMD6415, die ausgezeichnete Druck und optischen Eigenschaften ausgestellt.

Anschließend wurde die Lösung in eine Folie aus Quarz in 0,08-Quadrat-Zoll (50 Quadratmillimeter) Pixel bis die Laserchips machen gedruckt. Der Chip wurde zwischen zwei Spiegel gelegt, das reflektierte Licht hin und her durch die Verstärkungsmedium während der Verstärkung. Ein weiterer Laser, bekannt als die Pumpe diente die Lichtenergie Hinweise liefern, sagte der Forscher.

Wichtig ist, sagte der Wissenschaftler, die Laserchips kann sich leicht gewechselt werden, wenn es verschlechtert. Sie zeigte auch, dass sie zwei verschiedene Farbstoffe verwenden, um Laser-Emissionen in der Farbe von gelb bis dunkelrot bis hin zu produzieren.

"Die große Fortschritt hier die Perfektion von der Inkjet-Druckverfahren für die Herstellung von organischen"gewinnen"Chips", sagte Stéphane Kéna-Cohen, Assistant Professor im Department of Engineering Physics Polytechnique Montréal in Kanada. "Wenn in einem Laserresonator verwendet, diese verwendet werden, können im großen und ganzen abstimmbare Lasern zu fabrizieren, und mehrere Farbstoffe, die zusammen vorhanden das gesamte sichtbare Spektrum erstrecken können," sagte Kéna-Cohen, der nicht mit der neuen Studie beteiligt war, Leben-Wissenschaft.

Kéna-Cohen und Turnbull sagte einer der vielversprechendsten Aspekte der Forschung die Möglichkeit Drucken mehrere Farbstoffe auf dem gleichen Chip, ein Spektrum von Farben mit dem gleichen Gerät zu generieren.

"Das größte Hindernis ist jedoch, dass diese Bio Laser noch durch eine externe, relativ hochenergetischen Laser gepumpt werden müssen", sagte Kéna-Cohen. "Suche nach einem Weg, diese elektrisch oder mit einer Low-Cost-LED Pumpen einen wichtigen Durchbruch für viele praktische Zwecke wäre."

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