VOX HUMANA

Odcinek 1. Kolory światła

 

Czy światło żarówki może zastąpić światło słoneczne?  

Jakie tajemnice skrywają ciekłe kryształy?

 

 

Na te pytania odpowiedzi rodzą się codziennie w zaciszu laboratoriów naukowych. A po latach trafią do nas jak super nowoczesny sprzęt oświetleniowy, komputer optyczny czy też okulary 3-D.

 

Wszystko zaczęło się od soli metali, atrakcyjnego dla badaczy związku, który świeci wzbudzany promieniowaniem z lampy rtęciowej - jak twierdzi mgr Anna Dobrowolska z Uniwersytetu Wrocławskiego - (…) świeci niesamowicie. Dlatego, że zaczyna na czerwono, a  jego barwa sama z siebie zmienia się na zieloną, po czasie.To zafascynowało mnie do tego stopnia, że postanowiłam takie związki badać i takimi związkami zajmuję się do dziś (…)”

 

Podobne fascynacje pobudzają i inspirują  innych naukowców do badań nad  tzw.  luminoforami, czyli związkami chemicznymi, które pobudzane światłem czy też prądem elektrycznym emitują własne światło. 

 

Jak twierdzi  dr hab. inż. Przemysław Dereń z Instytutu Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN, celem pracy naukowców jest zbudowanie nowoczesnych luminoforów do energooszczędnych żarówek, które będą miały zupełnie inne właściwości niż te, które są dotychczas sprzedawane. Naukowcy próbują znaleźć substancje emitujące światło najwierniej zbliżone do światła słonecznego.  

 

Wielokrotnie powtarzane próby, mieszanie substancji, różne czynniki  katalizujące efekt świecenia w substancji badanej, doprowadzają naukowców do osiągnięć, które mają zastosowanie w innych, niż oświetleniowa,  gałęziach gospodarki. Substancje takie już są stosowane w znakowaniu banknotów, dokumentów i cennych przedmiotów, gdyż naniesione wzory są widoczne w świetle nadfioletowym. Mają szansę przyczynić się do doskonalenia procesów diagnostycznych, między innymi w diagnostyce nowotworowej. 

 

(…) chcielibyśmy, aby z naszych odkryć mogli korzystać inni. Na to pozwalają właśnie pieniądze z Unii Europejskiej. Stworzyliśmy konsorcjum, które pozwoli badać nowoczesne związki chemiczne, z których robimy luminofory. Związki, które będą dawały nam światło.dr hab.inż. Przemysław Dereń, Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN  

 

Trwają ponad to  prace nad poprawą efektywności ogniw słonecznych, czyli elementów zamieniających światło w prąd elektryczny. Są one nadzieją ekologów i ludzi mieszkających z dala od linii energetycznych. Niestety, na razie sprawność tych baterii jest wciąż niewystarczająca. Jest możliwe stworzenie luminoforów, które będą poprawiały wydajność ogniw słonecznych.Należy pamiętać, że jedynie część promieniowania słonecznego jest przetwarzana na prąd elektryczny. Ogniwo słoneczne widzi tylko fragment tego promieniowania. Olbrzymia część, czy to w ultrafiolecie, czy to w podczerwieni jest absolutnie nieabsorbowana. (…) Nasze luminofory będą absorbować to promieniowanie, a następnie zamieniać na takie promieniowanie, które pozwoli zwiększyć wydajność takiego ogniwa (…)

 

 

Tak więc kierunek prac podąża drogą od naśladowania Słońca do chwytania światła i przetwarzania go na energię elektryczną. Dzięki środkom europejskim z  programu Innowacyjna Gospodarka wrocławscy naukowcy mogą podążać tą drogą i szukać rozwiązań, które znajdą praktyczne zastosowanie w wielu dziedzinach.

 

Innym obiektem badań zajęli się naukowcy z Wojskowej Akademii Technicznej pod kierunkiem prof. dr hab. Romana Dąbrowskiego.  Fascynują ich ciekłe kryształy.  

 

Obrazu struktur ciekłokrystalicznych obserwowanych pod mikroskopem nie powstydziłby się najwspanialszy artysta, jednak liczą się bardziej ich praktyczne zastosowania np. w znanych od dawna światłowodach.Normalny światłowód to struktura, która w środku nie ma żadnych otworów. Natomiast obecnie trwają pracę nad specjalnymi światłowodami - światłowodami mikrostrukturalnymi, które w wewnętrznej strukturze ma szereg otworów powietrznych. Otwory takie mogą być wypełnione różnymi substancjami, zarówno cieczami jak i ciekłymi kryształami, czy też gazami. Tak wypełniona  struktura staje się przez to elementem czujnika. Ma więc właściwości detekcyjne. Może ostrzegać o zmianach ciśnienia lub temperatury czyli przykładowo wykryć niebezpieczeństwo pożaru lub groźbę katastrofy budowlanej. Przyszłością techniki XXI wieku są więc światłowody fotoniczne - jak twierdzi dr Wiktor Piecek z Wojskowej Akademii Technicznej. 

 

Fotonika to nowa dziedzina wiedzy i technologii, która rozwija się w tej chwili bardzo dynamicznie. Naukowcy próbują zaprząc ciekłe kryształy do współpracy ze światłem. Starają się zbudować urządzenia, które pozwolą przesyłać i obrabiać informację wyłącznie za pomocą światła. I mają  nadzieję, że w przyszłości uda im się zbudować komputery optyczne i urządzenia domowe pozwalające za pomocą światła oglądać obrazy trójwymiarowe, przesyłać je na odległość. 

 

(…) Wejście Polski do Unii Europejskiej umożliwiło polskim naukowcom na prowadzenie badań w zespołach międzynarodowych. Jako przykład można podać współpracę z zespołami francuskimi. Aktualnie pracujemy nad nowymi kryształami w zastosowaniu do okularów umożliwiających obserwację trójwymiarowych obrazów w kinie lub w telewizji(…). prof. dr hab. Roman Dąbrowski - Wojskowa Akademia Techniczna

 

 

Prace zaprezentowanych zespołów badawczych

finansowane są z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka