Unutar gornjeg Kelchranda kruži lasersko svjetlo. Podnožje mikrolasera izrađeno je od silikona. Slika: KIT
Pročitajte naglas Karlsruheovi istraživači izgradili su znatiželjni mini laser: Svjetlost prolazi unutar gornjeg ruba velikog kaleža od samo mikrona (hiljadama milimetra). Tamo se formira stojeći val koji se formira u lasersku svjetlost. "Ono što je posebno, jest da se rezonator može proizvoditi vrlo jeftino i u velikim količinama", kaže Heinz Kalt s Instituta za primijenjenu fiziku Karlsruhe tehnološkog instituta (KIT). Kvaliteta lasera trebala bi biti tako dobra da se u tekućini mogu otkriti pojedinačni virusi, bakterije, pa čak i molekule. Cilj istraživača je, na primjer, integrirati laser u minijaturisanu biomedicinsku dijagnostičku opremu. Za proizvodnju mikročipa, istraživači premazuju silikonsku podlogu pleksiglasom (PMMA). Zatim strukturiraju sloj pleksiglasa, debljine oko jednog mikrona: na silikonu ostaju okrugli plastični diskovi koji kasnije tvore gornji dio svjetlosti koji provodi svjetlost. U daljnjem koraku oni podrezuju ove diskove tako da ostaje samo jedna baza silikona.

Na kraju, znanstvenici zagrijavaju praznu čašu: Plastika je gotovo tekuća. "Budući da je prethodno bio napet taloženjem materijala, povlači se visoko u oblik čaše s glatkim površinama", objašnjava fizičar Heinz Kalt. Zbog glatkih zidova plastična čaša ima visoku reflektivnost zarobljene svjetlosne valove.

Ovisno o procesu, cjelokupna struktura izgleda poput pehara ili gljive. Na slici skenirajućeg elektronskog mikroskopa desetak proizvedenih mikročipova pojavljuju se kao vrt umjetničke skulpture.

Pomoću takozvanog pumpnog lasera, kao što je diodni laser, istraživači mogu potaknuti ugrađenu plastičnu crvenu, zelenu ili plavu boju: Šalica je sama sa stojećim valovima prema laseru. Ovo je vrlo slično galeriji šaputanja, gdje zvučni valovi kruže u zgradi. prikaz

U simulaciji koju je doktorski student Richard Diehl sa škole optike i fotonike u Karlsruheu također objavio na video portalu YouTube, može se vidjeti kako svjetlosni impuls stiže do čašice kroz stakleno vlakno koje prolazi vrlo blizu čašice: elektromagnetski val svjetlosti strši nešto izvan svjetlosnog vodiča i može se upariti u susjedni medij. Slično tome, svjetlost nastala u čašnom laseru može se izvući i iz mikrokomponente.

Kalt i njegovi kolege ciljaju dvije primjene: mikrohlad je novi izvor lasera koji se može proizvesti jeftino i u velikom obimu. Uz to, istraživači žele posebno pripremiti vrčastu površinu za hvatanje bakterija, virusa ili čak pojedinih molekula. "Spašeni proteini mijenjaju lasersko svjetlo", objašnjava zaposlenik Tobias Großmann. Kalt kaže da će visoka kvaliteta laserskog rezonatora teoretski detektirati jednu molekulu.

Daljnje informacije: Radna skupina Heinza Kalta, KIT-a Martin Schäfer (uz podršku Optičke tehnologije kompetencije u Baden-Württembergu, Photonics BW)

© science.de

Preporučeno Izbor Urednika