Wychuchane lasery do wykrywania niebezpiecznych związków
- 20.11.2013, godz. 07:45
Dzięki niewielkim laserom półprzewodnikowym bylibyśmy w stanie wykryć w wydychanym powietrzu konkretne związki, które mogą świadczyć o zbliżającym się ataku astmy czy o wczesnym etapie nowotworu - mówi w rozmowie z PAP prof. Maciej Bugajski.
Prof. Bugajski z Instytutu Technologii Elektronowej w Warszawie jest tegorocznym laureatem Nagrody Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego w kategorii badań na rzecz rozwoju gospodarki. Badacz opracował pierwsze w Polsce lasery na studniach kwantowych i kwantowe lasery półprzewodnikowe.
"Jeśli chodzi o lasery emitujące promieniowanie podczerwone - tzw. kwantowe lasery kaskadowe - należymy do ścisłego grona wiodących laboratoriów na świecie - powiedział naukowiec w rozmowie z PAP. - Oprócz sukcesów naukowych mamy też sukcesy w postaci konkretnych aplikacji naszych laserów w urządzeniach, m.in. do wykrywania śladowych ilości zanieczyszczeń i gazów, w urządzeniach alarmowych czy sygnalizacyjnych" - mówił.
Badacz wyjaśnił, że pewne konkretne związki chemiczne, które mogą być obecne w powietrzu, pochłaniają promieniowanie o określonej długości fali. "Jeśli takie molekuły znajdą się na drodze pomiędzy laserem i detektorem, to sygnał zostaje zmieniony i możemy wykryć obecność takiego związku" - powiedział. Lasery półprzewodnikowe używane są na razie przy wykrywaniu zanieczyszczeń w atmosferze - urządzenia takie są instalowane czasem w Europie na skrzyżowaniach. Wyświetlają aktualne stężenie tlenku węgla czy tlenku azotu ze spalin. Służyć mogą też w wojsku, w kopalniach czy w przemyśle chemicznym do wykrywania śladowych nawet ilości niebezpiecznych substancji - np. metanu.
Prof. Bugajski większe nadzieje pokłada jednak w zastosowaniu laserów półprzewodnikowych w medycynie. Jak wyjaśnił badacz, w wydychanym przez człowieka powietrzu mogą znajdować się cząsteczki, które świadczą o pewnych procesach chorobowych - np. o wczesnych stadiach nowotworu czy o zbliżającym się ataku astmy. Na świecie trwają teraz badania nad identyfikacją takich związków. "To, co my możemy do tych badań dołożyć, to opracowanie źródeł światła o określonej długości fal z zakresu średniej podczerwieni" - zaznaczył prof. Bugajski. Jeśli więc byłoby wiadomo, jakie związki pochłaniają, jakie długości fali, można byłoby skonstruować przenośne urządzenia do analizy wydychanego powietrza.
Naukowiec dodaje, że w medycynie stosowane są już aparaty o podobnym działaniu, ale używa się w nich konwencjonalnych laserów. Maszyna taka jest przez to duża i niełatwo ją przenosić z miejsca na miejsce - składa się z metrowej długości rury i zasilacza wielkości lodówki. "Natomiast laser półprzewodnikowy razem z obudową ma parę milimetrów średnicy. To samo detektor" - wyjaśnia naukowiec. Zaznacza, że urządzenie mogłoby mieć rozmiar telefonu komórkowego i można by było je nosić w kieszeni. "Pacjent, kiedy gorzej by się poczuł, mógłby użyć tego aparatu i dowiedzieć się, czy w ciągu kilka godzin nastąpi u niego groźny atak astmy. To wystarczający czas, aby zażyć leki czy udać się do szpitala" - podkreślił badacz.
Zdaniem rozmówcy PAP kwantowe lasery półprzewodnikowe mają przed sobą ogromną perspektywę zastosowań. "To wielka szansa zarówno dla polskiej nauki, jak i dla polskiego przemysłu" - skomentował. Wyjaśnił, że jeśli chodzi o wykorzystanie laserów, ITE przekazał lasery do dalszych badań i podjął współpracę z kilkoma firmami działającymi w zakresie nowych technologii. "Myślimy też o założeniu spin-offu" - dodał badacz.
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala
lt/ agt/
autor: PAP
