Récemment, selon un communiqué de presse de l'Université Heriot-Watt d'Édimbourg, au Royaume-Uni, l'équipe universitaire a découvert que la lumière du soleil pouvait être utilisée pour piloter des lasers après des recherches. La lumière du soleil, qui est l'une des sources d'énergie renouvelable les plus abondantes sur terre, si elle peut être utilisée pour l'entraînement laser, deviendra un tournant important dans le développement futur de l'industrie.
Le complexe d'antennes photosynthétiques collecte l'énergie de la lumière solaire, la convertit en excitations électroniques et les regroupe efficacement dans un H-dimère placé au milieu. Ici, l'excitation est absorbée dans l'état lumineux à haute énergie, puis se détend rapidement à l'état sombre à faible énergie. Ce mécanisme empêche la réémission et permet l'inversion de population entre les états |L⟩ et |G⟩, permettant ainsi la génération de lasers
Les lasers conventionnels sont alimentés par l'électricité provenant de batteries ou du réseau. Même si l'énergie renouvelable est utilisée, cela nécessite une infrastructure supplémentaire et il y a toujours une perte d'énergie dans le processus. Selon l'équipe de recherche, l'utilisation de la lumière du soleil pour piloter des lasers afin de démarrer des processus chimiques au lieu de combustibles fossiles a beaucoup de possibilités pour l'avenir.
Le Dr Erik Gauger de l'Institut Heriot-Watt pour la photonique et la science quantique, qui a précédemment décrit le fonctionnement des lasers alimentés par la lumière du soleil dans une étude publiée dans le New Journal of Physics, explique à quel point la lumière du soleil est abondante, mais difficile à collecter, stocker et utiliser car il est mince et variable. La nature a trouvé un moyen de le faire grâce à la photosynthèse, dans laquelle les plantes convertissent la lumière du soleil, l'eau et le carbone en nourriture et en énergie.
L'équipe a conçu un plan bionique pour un nouveau système laser qui transforme la lumière naturelle du soleil en un faisceau laser cohérent. D'autres scientifiques ont commencé à travailler sur les lasers solaires, mais ce qui a été démontré jusqu'à présent nécessite encore des systèmes complexes et des niveaux élevés de réfrigération. l'équipe Gauger travaille avec des bactéries transformées en violet, un organisme photosynthétique trouvé dans les étangs et les lacs, pour inspirer leur nouveau système.
Les bactéries violettes ont des tentacules en forme d'anneau avec un centre de réaction au milieu qui convertit la lumière du soleil en énergie chimique, a déclaré Gauge, ajoutant que si un moyen pouvait être trouvé pour supprimer le centre de réaction et le remplacer par une structure plus simple, un tas d'éléments photosynthétiques modifiés structures pourraient être utilisées pour convertir la lumière du soleil en faisceaux laser dans des conditions ambiantes.
Plus précisément, cette conception ne nécessiterait ni une source d'alimentation externe ni une grande lentille enveloppante complexe. Il serait léger et portable avec des composants organiques entièrement naturels. Il constituerait la source ultime d'énergie verte. Maintenant que l'équipe dispose de tous ces composants, il ne lui reste plus qu'à trouver la meilleure façon de jouer avec le "Lego" moléculaire et d'assembler la structure.
Le résultat final pourrait être un laser solaire à faible énergie qui pourrait encore être utilisé pour une gamme d'applications, a déclaré Gauger. Les lasers solaires pourraient être utilisés pour générer de l'énergie verte ou pour permettre des processus chimiques. Cela pourrait réduire l'empreinte carbone de processus tels que la production d'engrais. C'est très excitant que nous puissions utiliser les ressources de l'énergie solaire pour parvenir à une réduction des émissions de carbone.
