Obzory nových technológií sú bližšie, ako by sa nám mohlo zdať. Sú všade okolo nás a vyvíjajú sa neuveriteľne rýchlo. Jednou z takýchto rýchlo sa rozvíjajúcich technológií je aj laser.
Nazretie do úžasného sveta laserov
Svetlo nám umožňuje vidieť okolitý svet a hoci sa zdá byť biele, v skutočnosti je plné farieb. Jeho špecifickým opracovaním sa otvorili nedohľadné možnosti, ktoré poznáme ako laserové technológie. Svojou fyzikálnou podstatou je svetlo elektromagnetické žiarenie s vlnovými i časticovými hmotnými charakteristikami. To, že je svetlo hmotné, dokazuje svetelný mlynček skonštruovaný sirom Williamom Crookesom v roku 1873. Crookesov rádiometer, ako sa po svojom vynálezcovi nazýva, tvorí sklená banka, v ktorej je vákuum a mlynček. Ten je umiestnený na ihlovom ložisku, aby prekonával čo najmenší odpor, keď sa vplyvom svetla jeho jemné lopatky roztočia. Pri pohľade na točiaci sa mlynček má pozorovateľ dojem neuchopiteľnosti a jemnosti celého procesu. Jemnosť a neuchopiteľnosť svetla je však len zdanlivá. Svetlo v sebe skrýva veľkú energiu. Vzhľadom na svoju vlnovú a hmotnú podstatu je svetlo tvarovateľné – spracovateľné . Vedný odbor fotonika – veda o svetle − aj jej praktické aplikácie sa rozvinuli do nevídaných rozmerov.
Svetlo so špecifickými vlastnosťami
Laser je zariadenie, ktoré vysiela svetlo – elektromagnetické žiarenie – pomocou optického zosilnenia založeného na vynútenej (stimulovanej) emisii svetelných častíc – fotónov. Termín laser tvoria začiatočné písmená výrazu Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, čo sa prekladá ako zosilenie svetla pomocou vynútenej (stimulovanej) emisie žiarenia. Vyžarované laserové svetlo má špecifické charakteristiky, ktoré nemožno dosiahnuť inými technológiami: je jednofarebné (monochromatické), usporiadané (koherentné) a má malú rozbiehavosť (divergenciu). Laser je teda zariadenie, pomocou ktorého sa dodávaná energia premieňa na laserové svetlo so špecifickými vlastnosťami (laserový lúč). Od sprevádzkovania prvého lasera pred 50 rokmi sa skonštruovala celá paleta laserov pracujúcich v rôznom prostredí, s rôznym konštrukčným usporiadaním: lasery pracujúce nielen v oblasti viditeľného svetla, ale aj v oblasti infračerveného, ultrafialového, ba dokonca i röntgenového žiarenia. Jednotlivé lasery majú špecifické vlastnosti, a tým aj špecifické uplatnenie. Napriek svojej pomerne krátkej histórii už dávno nie sú lasery teoretickou, akademickou záležitosťou. Obklopujú nás v množstve aplikácií, ktoré sa stali prirodzenou súčasťou nášho života a neraz si ani neuvedomujeme, že pracujú na princípe laserov.
Od čiarových kódov k hologramom
Využitie laseru je naozaj rôznorodé a stretnúť sa s ním môžeme tiež v supermarketoch pri čítaní čiarových kódov. V domácnostiach sa využíva napríklad v CD prehrávačoch, kde sa využíva na čítanie disku. Laser sa v poslednom období dostáva do povedomia verejnosti aj vďaka laserovým šou, ktoré môžeme vidieť na diskotékach či v podobe veľkých priestorových aplikácií v exteriéroch. Najväčšmi obdivovanou aplikáciou je využitie laserov na trojrozmernú vizualizáciu objektov vznášajúcich sa v priestore – hologramov. Lasery sa využívajú aj v informačných a komunikačných technológiách, pri prenose dát, ale i v medicíne pri diagnostike či liečbe.
Slovensko v storočí fotoniky
Možnosti využitia laserových technológií ešte zďaleka nie sú vyčerpané. Výskum otvára doteraz netušené možnosti. Oblasť fotoniky – vedného odboru skúmajúceho vznik, prenos a detekciu svetla a iných foriem žiarivej energie – je v centre záujmu aj v EÚ. Najnovšiu stratégiu v oblasti fotoniky schválili na stretnutí Európskej technologickej platformy Photonics 21. Jej cieľom je spoločná stratégia pre Európu a posilnenie vzťahov medzi priemyslom, vedou a politickými rozhodnutiami.
Na Slovensku sme trend rozvoja fotoniky prezieravo odhadli pred približne 15 rokmi, keď skupina expertov a entuziastov pod vedením prof. Dušana Chorváta, DrSc., pripravila a realizovala projekt na zriadenie Medzinárodného laserového centra (MLC) v Bratislave. Počas tohto pomerne krátkeho času MLC intenzívne spolupracovalo s univerzitami, ústavmi SAV, zdravotníctvom a priemyslom, a tak sa stalo rešpektovaným vedeckým partnerom i plnohodnotným členom Európskej siete laserových výskumných pracovísk zastrešených európskym projektom LaserLab III. Laserové centrum vytvára predpoklady na prípravu a riešenie množstva vedeckých projektov základného aj aplikovaného výskumu a vytvorilo aj platformu pre vzdelávanie, vedu a vývoj v laserových a fotonických technológiách na Slovensku. Storočie, na začiatku ktorého žijeme, môžeme považovať aj za storočie fotoniky.
Obrovské tempo, akým sa rozvíjajú najmä informačné technológie, zasahujúce všetky oblasti vedy a techniky, prináša nesmierne množstvo poznatkov. Výber zaujímavostí zo sveta technických a technologických odborov prináša publikácia Obzory nových technológií, v ktorej kolektív autorov prináša informácie nielen o úžasnom svete laserov, ale aj o robotoch v rôznych funkciách, elektronike v papieri, nanosenzoroch odhaľujúcich výbušniny alebo o pavúčích nanotechnológiách.
Autori:
MUDr. Ljuba Bachárová, DrSc., MBA; Medzinárodné laserové centrum, Bratislava
Ing. Jana Matejíčková
Zdroj a foto: http://ncpvat.cvtisr.sk/buxus/docs//dokumenty/Obzory_novych_technologii.pdf
Ilustračné foto: www.pixabay.com
Redigovala: Mgr. Patrícia Stanová
Uverejnila: ZVČ