นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยรัฐอะริโซนา (Arizona State) ได้สร้างเลเซอร์แสงขาวขึ้นเป็นครั้งแรกของโลก
นวัตกรรมแสงเลเซอร์นั้นเริ่มขึ้นตั้งแต่ปีค.ศ. 1960 และในปัจจุบันกลายเป็นนวัตกรรมที่สามารถพบได้ทั่วไปในอุปกรณ์ต่างมากมาย เช่น ไฟเลเซอร์ตกแต่ง เลเซอร์ Pointer เป็นต้น และแทบจะมีทุกสียกเว้น “เลเซอร์แสงขาว”
ความยากของการสร้างเลเซอร์แสงขาว
นักวิจัยพบว่าสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) สามารถปลดปล่อยแสงสีที่ตามองเห็นได้ ซึ่งหากเราสร้างแสงที่เป็นแม่สีครบทั้ง 3 สีได้ นั่นก็คือ แดง เขียว และน้ำเงิน ก็จะทำให้เราสามารถสร้างเลเซอร์แสงขาวได้
แต่การที่จะทำเช่นนั้นได้ต้องสร้างแผ่นสารกึ่งตัวนำที่มีความบางมากขึ้นมา เรียกว่า “nanosheet” ซึ่งมีควาวมหนาประมาณ 1 ใน 5 ของความหนาของเส้นผมมนุษย์ และความหนานี้เองที่จะเป็นตัวกำหนดแสงที่เป็นแม่สีต่างๆ เพื่อนำมาใช้ในการผสมสีแสงกลายเป็นแสงขาวที่เราต้องการ แถมยังสว่างกว่าหลอดไฟ LED อีกด้วย
แล้วทำไมการสร้างเลเซอร์แสงขาวถึงยากนัก ศาสตราจารย์ Cun-Zheng Ning ที่ทำการศึกษาวิจัยพร้อมกับนักศึกษาปริญญาเอกได้กล่าวว่า ความยากอยู่ตรงที่การเลือกวัสดุที่เหมาะสมในการสร้างสารกึ่งตัวนำ เพราะสารกึ่งตัวนำแต่ละชนิดมีช่วงกว้างของช่องระดับพลังงาน (Energy Bandgap) ต่างกัน และ Energy Bandgap นี้เองที่เป็นตัวกำหนดว่าแสงที่ถูกปลดปล่อยมาจะมีสีอะไร และวัสดุที่ใช้ทำสารกึ่งตัวนำก็มีอยู่มากมาย เช่น nanowires และ nanosheets เป็นต้น แต่ท้ายที่สุดก็ลงเอยกับการสร้างสารกึ่งตัวนำในรูปแบบ nanosheets
เพียงเปิดไฟภายในบ้าน = เปิดไวไฟ
นักวิจัยได้คิดต่อยอดไปอีกว่า ในเมื่อสามารถสร้างเลเซอร์แสงขาวได้แล้ว ทำไมเราไม่นำเทคโนโลยี wifi มาผสมอยู่ในนวัตกรรมเลเซอร์แสงขาวไปในตัว กล่าวคือ นอกจากจะให้ความสว่างแล้ว ยังสามารถเปิดไวไฟให้เราได้เล่นได้อีกด้วย เราเรียกเทคโนโลยีนี้ว่า Li-Fi ซึ่งจะทำให้สามารถส่งสัญญาณไวไฟได้แรงกว่าถึง 10 เท่า และมากกว่าเทคโนโลยี Li-Fi ที่ปัจจุบันใช้แสงจากหลอด LED ตั้งแต่ 10 – 100 เท่าเลยทีเดียว
แปลและเรียบเรียงโดย thaiphysicsteacher.com
Reference and More Detail & pics
“ASU researchers demonstrate the world’s first white lasers.”. [Online]. via : asunews.asu.edu 2015.
“TEM PbO Nanosheet” by AuSbj – Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.
“Li-Fi (Light Fidelity)-The future technology In Wireless communication.”. [Online]. via : locateyourfriend.com 2015.
