Новый неорганический материал излучает в растворе, как лазер

Работа, опубликованная в Nature Communications, демонстрирует, что новый материал производит эффективное и устойчивое к деградации лазерное излучение в синей области спектра, что может, среди других прочих, представлять интерес в таких приложениях, как спектроскопия или обработка материалов.

Первый лазер был разработан в 1960 г., однако и 55 лет спустя все еще продолжается поиск новых материалов, которые излучают эффективный настраиваемый и стабильный синий лазерный пучок и были бы, кроме того, экономически эффективными, легкими в производстве и обработке. «В настоящее время существует широкий спектр коммерческих материалов, которые близки к выполнению этих требований, но они представляют некоторые практические неудобства. В нашем исследовании мы демонстрируем решение, которое поможет преодолеть эти ограничения», - уточняет Инмакулада Гарсия-Морено (Inmaculada García-Moreno), ученый из Института физической химии Рокасолано. 

Хотя материал и не является новым, однако впервые гидриды бора, или бораны, были использованы для получения лазерного света. «Мы сконцентрировали нашу работу на растворах анти-B₁₈H₂₂, кластероподобной молекулы с архитектурой, напоминающей разделенный на части футбольный мяч», - говорит Майкл Лондесборо (Michael Londesborough), специалист по боранам из Института неорганической химии ASCR. Из всех лазерных материалов, известных до сих пор, бораны являются с точки зрения их структуры и свойств наиболее близкими к органическим красителям, которые излучают лазерный свет с очень высокой энергией и с регулируемым цветом, но легко разрушаются, что требует частого обновления лазерной среды.

Новый лазерный материал показывает устойчивость к разрушению, которая превосходит или подобна многим из коммерчески доступных самых современных синих красителей с лазерным излучением. Эта высокая устойчивость к деградации означает, что количество замен жидкой среды уменьшается, помогая решать проблемы с расходами, профессиональными рисками и воздействием на окружающую среду при обращении с растворителями, которые являются токсичными и легковоспламеняющимися.

Команда исследователей планирует синтезировать новые бораны, излучающие на других длинах волн (цветах), так как это откроет двери для их многочисленных применений. Предстоит еще большая работа, чтобы эти соединения появились на торговых полках, но это открытие представляет собой важную веху в истории лазеров, так как существует не так много случаев открытия нового семейства лазерных материалов. Как отметил д-р Лондесборо, бораны с их уникальной молекулярной структурой и высокой фотостабильностью предоставят новый и ранее не использованный ресурс для лазерной технологии.

Изображение лазерного раствора