Kim cương và laser – Sự kết hợp hoàn hảo trong bước tiến công nghệ mới

Sử dụng một viên kim cương để hội tụ ánh sáng flash thành một chùm tia laser không phải là điều gì mới, nhưng các nhà nghiên cứu đã hoàn thành điều này vượt trôi so với bất kỳ nghiên cứu nào khác được thực hiện trước đây.

Tia laser mà các nhà nghiên cứu đã tạo ra là mạnh gấp 20 lần so với bất kỳ loại laser kim cương nào khác. Nó đủ sức mạnh để dễ dàng cắt đứt tấm thép.

Những tia laser trước đó có năng lượng khoảng 20 Watt, laser mới này hiện tại đã cung cấp đến 380 Watt năng lượng đầu ra, tương đương với khoảng 400.000 bút phóng laser. Việc ứng dụng tia laser đã đạt tầm cao mới. Geek cho biết: với những tia laser công suất lớn như vậy, chúng có thể được sử dụng cho truyền thông quang học trong không gian, các dụng cụ laser ước lượng khoảng cách, và sử dụng trong việc theo dõi và loại bỏ các mảnh vụn không gian.

Sử dụng kim cương để tạo chùm tia laser là tương đối mới, nhưng nó đã trở thành một lĩnh vực công nghệ chủ chốt trong lĩnh vực tạo năng lượng, chùm tia sáng với những bước sóng hay “màu sắc” khác nhau, là những thứ mà laser truyền thống không thể đảm nhiệm tốt. Các nhà nghiên cứu từ Trung tâm nghiên cứu Quang tử học MQ cùng với các chuyên gia laser từ Viện Quang học Ứng dụng và Cơ khí Frauhofer tại Jena, Đại học Macquarie cho biết trong một tuyên bố.

Tiến sĩ Robert Williams, nhà nghiên cứu chính của dự án cho biết: “Cũng như tia X-quang xuyên xác thịt có thể cho chúng ta nhìn thấy bộ xương của một cơ thể, những màu sắc khác nhau của bức xạ laser có thể tương tác và truyền qua những vật liệu mục tiêu khác nhau“.

Theo tờ Khoa học IFL: “Những viên kim cương là một vật liệu mới nổi trong việc sử dụng chùm tia laser, nhưng có vẻ như những ngày khó khăn vì khan hiếm vật liệu sắp đi đến kết thúc. Vì công nghệ chế tạo kim cương tổng hợp đã tiến bộ, chất lượng của những viên kim cương cũng tăng lên. Những viên kim cương nhân tạo hiện nay đã tốt hơn so với thứ chúng ta lấy được từ mặt đất, và nó có chất lượng cao đủ để tạo ra những tia laser mạnh mẽ như thế”.

“Bước sóng của laser kim cương mới này là 1240 nm, có thể truyền qua khí quyển, và sử dụng an toàn hơn vì nó giảm bớt khả năng truyền tải khi đi qua mặt trước của mắt, và gây nguy cơ bị tổn thương võng mạc thấp hơn. Laser kim cương đã tiến triển vô cùng mạnh mẽ trong những năm qua do sự tiến bộ trong chế tạo kim cương tổng hợp, và nó tốt hơn so với kim cương lấy từ tự nhiên“, Đại học MQ cho biết.

Rich Mildren, Phó Giáo sư tại Trung tâm Nghiên cứu Quang tử học MQ cho biết: “Kim cương là một vật liệu cổ xưa, nhưng chỉ bây giờ những đặc tính đặc biệt của nó mới trở nên rõ ràng. Những tia laser cao năng lượng là một trong những lợi thế mạnh mẽ mà kim cương tạo ra“. Bài báo đã được công bố trong Tạp chí Laser và Quang tử học.

“Tinh thể kim cương dường như phù hợp hết sức tự nhiên với những chùm laser cao năng lượng. Thật thú vị khi thấy một sự phát triển mà hiện chúng ta đã có thể đạt được, và tôi chắc rằng nhiều nghiên cứu thú vị tiếp sẽ diễn ra,” Thomas Schreiber, trưởng nhóm nghiên cứu chùm tia laser tại Fraunhofer IOF Jena, Đức cho biết.

“Trong khoảng thời gian phát minh này được tạo ra, laser đã nổi tiếng là ‘một giải pháp cần thiết cho một vấn đề, nhưng giờ đây nó đã thâm nhập vào rất nhiều khía cạnh của ngành công nghiệp, khoa học, và cả cuộc sống hằng ngày của chúng ta với vô số ứng dụng. Chìa khóa để mở ra rất nhiều ứng dụng từ laser sẽ là sự phát triển của chùm ánh sáng cao với những bước sóng mới, và kim cương sẽ cung cấp điều đó“, Tiến sĩ William nói.

Điều gì sẽ là giai đoạn tiếp theo của sự phát triển của kim cương?

Thanh Phong dịch từ Vision Times