استخدام جديد للمواد غير العضوية لاستقبال ضوء الليزر الأزرق

يمكن أن تمثل المادة المبتكرة آلية فعالة ومتينة لانبعاث ضوء الليزر الأزرق، وهو مجال طيفي ذو أهمية في تطبيقات متنوعة مثل التحليل الطيفي أو معالجة المواد

[ترجمة د.نحماني موشيه]
اكتشف العلماء استخدامًا جديدًا لمادة ينبعث منها الليزر تعتمد على جزيء غير عضوي - مركب من ذرات البورون وذرات الهيدروجين، دون ذرات الكربون - قادر على انبعاث شعاع ليزر في محلول.

يوضح العمل، الذي نُشر منذ فترة طويلة في المجلة العلمية Nature Communications، أن المادة المبتكرة يمكن أن تمثل آلية فعالة ومتينة لانبعاث ضوء الليزر الأزرق، وهو مجال طيفي محل اهتمام في تطبيقات متنوعة مثل التحليل الطيفي أو معالجة المواد، من بين أمور أخرى. التطبيقات الممكنة.

تم تطوير أول ليزر في عام 1960، وبعد 55 عامًا لا يزال مجالًا بحثيًا لتطوير واكتشاف مواد جديدة تنبعث منها أشعة ليزر زرقاء فعالة وقابلة للضبط ومستقرة، وهي رخيصة الثمن وسهلة الإنتاج. "توجد اليوم مجموعة واسعة من المواد التجارية التي تلبي هذه المتطلبات بشكل كامل تقريبًا، ولكن لا يزال هناك عدد من القيود. "كجزء من بحثنا، نقدم حلاً يتغلب على هذه القيود"، يقول إنماكولادا غارسيا مورينو، الباحث في المجلس الوطني للعلوم في إسبانيا (CSIC) في معهد الكيمياء الفيزيائية.

على الرغم من أنها ليست مواد جديدة، إلا أن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف هيدريدات عنصر البورون، والبورانات، ويكيبيديا)، وتستخدم لإنتاج أشعة الليزر. يقول أحد الباحثين: "كجزء من بحثنا، ركزنا على محاليل المركب المضاد B18H22، وهو جزيء يشبه الكتلة له بنية تذكرنا بنصفي كرة القدم متصلين ببعضهما البعض" (الصورة موضحة أدناه). من بين جميع المواد التي ينبعث منها الليزر والمعروفة لدينا في الأدبيات، تعد البورانات، من حيث بنيتها وخصائصها، هي الأكثر تشابهًا مع الأصباغ العضوية، التي تنبعث منها أشعة الليزر بطريقة فعالة وقابلة للتعديل، والتي تكمن عيبها الرئيسي في حقيقة أنها تتحلل بمرور الوقت وتتطلب تجديدًا متكررًا للمادة التي تنبعث منها أشعة الليزر.

تُظهِر مادة البورون التي ينبعث منها الليزر مقاومة للتحلل بمرور الوقت عند مستوى أعلى من العديد من المواد المماثلة المتوفرة تجاريًا. هذه المقاومة العالية للتفكك تعني أننا قمنا بتقليل عدد المرات التي يحتاج فيها الوسط السائل للجهاز إلى الاستبدال، مما يؤدي إلى ميزة من حيث التكلفة المالية، وتقليل مخاطر التسربات والأضرار التي تلحق بالبيئة، كل ذلك بسبب التعامل بشكل أقل تكرارًا مع المذيبات السامة و/أو القابلة للاشتعال.

ويخطط فريق الباحثين لتجميع البورانات الإضافية التي تنبعث منها إشعاعات بأطوال موجية أخرى (الألوان)، مما سيفتح الباب لاستخدامها، على سبيل المثال، في مجال الأمراض الجلدية (إنشاء الوشم، وإزالة الندبات أو حب الشباب، وعلاج الآفات الجلدية). . "لا يزال أمامنا الكثير من الأبحاث التي يتعين علينا القيام بها قبل أن تتمكن هذه المركبات من الوصول إلى رفوف الأسواق، لكن الأهمية العلمية لهذا الاكتشاف تمثل علامة فارقة في تاريخ مجال الليزر، حيث لا توجد فرص كثيرة يمكن أن تظهر فيها عائلة جديدة من الليزر. تم اكتشاف المواد التي ينبعث منها الليزر"، ويخلص الباحث الرئيسي. "نحن متحمسون جدًا للاكتشاف الذي توصلنا إليه. البورون، بفضل بنيته الفريدة واستقراره الضوئي العالي، يقدم مصدرًا مبتكرًا لتطوير تكنولوجيا الليزر." ملخص المقال الإخباري عن الدراسة