Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Zhihao Huang von der Universität Shenzhen in China hat einen neuartigen Laser entwickelt, der vollständig aus Biomaterialien besteht. Dieser Laser ist nicht nur umweltfreundlich, sondern auch kostengünstig. Die Forscher verwendeten Birkenblätter und Erdnusskerne, um den Laser herzustellen. Diese Materialien sind schnell nachwachsend und daher besonders nachhaltig.

Herstellung des Lasers

Die Erdnusskerne wurden in kleine Quader geschnitten, deren raue und unregelmäßige Oberfläche hilft, Licht einzufangen und zu streuen. Aus den Birkenblättern stellten die Wissenschaftler winzige Kohlenstoffpartikel her. Diese Partikel wurden in die Erdnusswürfel injiziert und bei 60 Grad getrocknet. Dadurch verdunstete der Alkohol und es blieben nur die Kohlenstoff-Kügelchen zurück. Diese bildeten Hohlräume mit unregelmäßiger Oberfläche, was die Lichtstreuung innerhalb des Erdnussmaterials verstärkt.

Funktionsweise des Lasers

Der neue Laser wird von einer externen Lichtquelle angetrieben, aber die Resonator-Komponenten, die das Licht streuen und verstärken, bestehen vollständig aus Biomaterialien. Um diesen Biolaser dazu zu bringen, Licht zu emittieren, ist genauso viel Energie erforderlich wie für einen herkömmlichen Laser aus synthetischen Materialien. Der neue Laser ist damit sowohl kostengünstig als auch funktional und sicher.

Verwendung des Lasers

Der biobasierte Zufallslaser könnte in der Medizin verwendet werden, um Krankheiten frühzeitig zu erkennen. Er kann biologische Proben gleichmäßig ausleuchten und detaillierte Informationen liefern, ohne Schäden zu verursachen. Zudem könnten mit dieser Technik optische Etiketten für die Authentifizierung von hochwertigen Dokumenten, Luxusgütern und elektronischen Geräten entwickelt werden. Die unregelmäßigen Nanostrukturen, die durch die Zugabe von Kohlenstoff-Kügelchen entstehen, sind nur schwer reproduzierbar und daher kaum zu fälschen.

Potenzial und Zukunft der Technologie

Die Studie zeigt, dass es möglich ist, fortschrittliche optische Technologie auf einfache Weise mit lokalen, erneuerbaren Materialien herzustellen. Dies könnte den Weg für eine neue Generation von umweltfreundlichen und nachhaltigen Lasern ebnen, die in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden können. Die Wissenschaftler betonen, dass dieser Laser sowohl kostengünstig als auch funktional ist und hoffen, dass er bald in vielen Bereichen eingesetzt wird.

Diese innovative Technologie könnte nicht nur in der Medizin, sondern auch in anderen Bereichen wie der Sicherheitstechnik und der Authentifizierung von Produkten eingesetzt werden. Die Verwendung von nachhaltigen und schnell nachwachsenden Materialien macht diesen Laser zu einer vielversprechenden Alternative zu herkömmlichen Lasern aus synthetischen Materialien.