Światło XXI wieku. 10 najciekawszych zastosowań laserów

Laser, a właściwie LASER, oznacza Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, czyli wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania. Urządzenie sprawia, że elektrony wskakują na chwilę na wyższy poziom energetyczny, wydzielając fotony – czyli światło. Powstaje skupiona wiązka, którą można wykorzystać na mnóstwo sposobów. Oto 10 naszym zdaniem najciekawszych zastosowań lasera.

1. Korekcja wzroku

W chirurgii okulistycznej laser wykorzystuje się w celu zmiany kształtu różnych warstw rogówki – w taki sposób, aby uzyskać prawidłowe ogniskowanie światła na siatkówce oka. Innymi słowy: modeluje się warstwy gałki ocznej, by pacjent widział wyraźnie. Zabieg jest skuteczny, a czas gojenia oka niedługi, gdyż tkanka poddana operacji odbudowuje się w naturalny sposób.

2. Cięcie metali

Skupione światło o bardzo wysokiej temperaturze służy do topienia oraz odparowywania metalu. W połączeniu ze sterowaniem komputerowym taka metoda zapewnia wysoką precyzję i powtarzalność cięcia, umożliwiającą wykonywanie wielu identycznych egzemplarzy. Wycięte krawędzie są od razu gładkie i nie muszą być dodatkowo obrabiane. Za pomocą lasera można ciąć także inne materiały.

3. Mierzenie dystansu

Za pomocą laserowych dalmierzy można dokładnie mierzyć odległość. Wiązka światła wydobywa się z urządzenia, odbija od powierzchni, w którą celujemy, i wraca. Dalmierz wyznacza dystans, mierząc czas podróży promienia lasera tam i z powrotem. Tego typu sprzęty są wykorzystywane m.in. w branży budowlanej, jak i w wojsku. Mają jednak pewne ograniczenie: nie mogą mierzyć odległości od powierzchni przezroczystych, gdyż przechodzą przez nie, zamiast się odbijać.

4. Laserowa stomatologia

Dentyści wykorzystują laser w kilku celach. Mogą używać wiązki światła do usuwania próchnicy albo likwidowania bakterii podczas leczenia kanałowego. Technologia umożliwia także zmianę kształtu dziąseł oraz usuwanie fragmentów tkanek, aby poddać je biopsji. Wreszcie: za pomocą skupionego światła stomatolodzy wybielają zęby. Substancja wybielająca powierzchnię jest laserowo podgrzewana, co zwiększa skuteczność jej działania.

5. Efekty specjalne

Laser to urządzenie, które pokochali organizatorzy koncertów. Instalacje świetlne wykorzystujące ruchome wiązki świateł świetnie wyglądają i są stosunkowo łatwe do zaprojektowania. I tu precyzja komputerowego sterowania się przydaje, umożliwiając „rysowanie światłem” skomplikowanych obrazów. Filmowcy zauważyli potencjał tej metody. Ridley Scott, chcąc pokazać pole siłowe w filmie s-f „Obcy” z 1979 r., pożyczył laser będący częścią scenografii koncertów The Who i uruchomił go na zadymionym planie.

Zmień kablówkę na Orange Światłowód: Sprawdź, czy jesteś w zasięgu [Dowiedz się więcej >]

6. Lidar – laserowy radar

Lidar to niezwykle precyzyjne urządzenie badawcze, umieszczane zwykle na pokładzie samolotu. Podczas lotu emituje wiązki światła i monitoruje je za pomocą czujników, badających m.in. stopień ich rozproszenia. Jednocześnie, podobnie jak w przypadku dalmierza, laser jest wykorzystywany do mierzenia odległości. Dzięki tak zróżnicowanym możliwościom lidar nadaje się do zarówno pozyskiwania informacji o rzeźbie terenu, jak i do tworzenia modeli pogodowych.

7. Chłodzenie laserowe

Naukowcom udało się wykorzystać laser do schładzania cząstek do temperatury bliskiej zera absolutnego. Jak to możliwe? Ciepło wytwarza się podczas ruchu. Dwie wiązki fotonów, odpowiednio małe i precyzyjnie wymierzone, uderzające w cząstkę z przeciwległych stron, zatrzymują ją w miejscu. W rezultacie temperatura maleje do ekstremalnie niskich wartości. Dzięki temu możliwe jest dokładne badanie cząstek. Technologia jest także fundamentem efektywnego systemu chłodzenia, który w przyszłości umożliwi konstruowanie niezwykle szybkich komputerów.

8. Broń laserowa

Tego typu broń to nie przyszłość, ale teraźniejszość. Marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych od 2014 r. dysponuje okrętem wyposażonym w XN-1 LaWS, czyli Laser Weapon System. Świetlne działo emituje promień, który może niszczyć czujniki lub silniki maszyn latających, a nawet detonować materiały wybuchowe. Ogromną zaletą tego rozwiązania jest niski koszt. Pojedynczy wystrzał to koszt 60 centów na energie elektryczną, podczas gdy wyprodukowanie pocisku typu Stinger pochłania kilkadziesiąt tysięcy dolarów.

9. Bubblegram

Bubblegram to tylko ozdoba, ale robiąca wrażenie. Dzięki laserowi możliwe jest robienie malutkich otworów wewnątrz bloku szkła czy tworzywa sztucznego. Komputerowe sterowanie umożliwia precyzyjne grawerowanie milionów punktów układających się w trójwymiarowy obraz, zamknięty wewnątrz przezroczystych „cegieł”. Światło nie wyrządza szkód na powierzchni, dzięki czemu gotowy bubblegram wygląda niemal jak hologram.

10. Przesył danych z prędkością światła – prosto do twojego domu

Niezwykle ciekawym wynalazkiem, z którego możesz korzystać na co dzień, jest przesył danych dzięki technologii wykorzystującej laser. Jest on bowiem źródłem fali świetlnej w przewodach światłowodowych. Te są używane w superszybkich połączeniach FTTH (Fiber To The Home - „światłowód do domu”), w Polsce oferowanych na coraz szerszą skalę m.in. przez Orange. To najwydajniejsze łącza internetowe na świecie, dzięki którym pobranie całego odcinka serialu czy ogromnej paczki zdjęć z wakacji trwa zaledwie kilka sekund.