Темы дня

Изобретение уральских учёных поможет найти похожие на Землю планеты

Александр Корсаков  представляет свою разработку губернатору Евгению Куйвашеву на Российско-казахстанском деловом форуме

Свою работу Александр Корсаков представил губернатору Свердловской области Евгению Куйвашеву на Российско-казахстанском деловом форуме. Фото: Из архива Александра Корсакова

«Облгазета» продолжает серию текстов об интересных и полезных исследованиях молодых уральских учёных, получивших премию губернатора Свердловской области в 2019 году. В предыдущих публикациях мы рассказывали о перспективных материалах для промышленности и новом способе переработки отходов металлургических производств. Сегодня – о фотонно-кристаллических световодах для среднего инфракрасного диапазона, которые могут найти применение в медицине с промышленностью и даже способны облегчить поиск планет, где возможна жизнь по аналогии с земной.

– Речь идёт о световодах, способных передавать инфракрасное, то есть тепловое излучение. Световоды известны давно и широко применяются, но то, что мы делаем с коллегами из УрФУ, представляет совершенно новое направление. Наши световоды передают такой диапазон излучения и обладают такими свойствами, которых никому в мире создать ещё не удавалось, – рассказывает «Облгазете» заведующий научной лаборатории волоконных технологий и фотоники Химико-технологического института УрФУ Александр Корсаков

Сегодня достаточно хорошо изучены и освоены способы передачи ультрафиолетового видимого и ближнего ИК-диапазона спектра, где применяются кварцевые световоды. Для развития инфракрасной волоконной и лазерной оптики актуален поиск материалов, прозрачных в среднем и дальнем ИК-диапазоне. И уральские учёные научились делать фотонно-кристаллическую структуру световодов, способных работать в таких диапазонах спектра. Освоение этих оптических частот открывает новые возможности в скорости, надёжности и защищённости передачи информации. 

Световоды ИК-диапазона, созданные молодыми учёными УрФУ
На первый взгляд созданные молодыми учёными УрФУ световоды ИК-диапазона похожи на обычные компьютерные провода. Фото: Александр Корсаков

– Есть очень много промышленных и медицинских лазеров, микроскопов, спектрометров, тепловизоров, которые работают в данном диапазоне. Лазерная сварка, резка, промышленная 3D-печать – во всех этих процессах важно контролировать температуру в рабочей зоне. Но как это сделать? Тепловизор поставить затруднительно, на него будут воздействовать агрессивная среда, вибрация и магнитные поля, а вот подвести световод и с его помощью передавать оптическое излучение на прибор – возможно. И мы эту задачу решаем, – говорит учёный.

В будущем пользу разработки наших земляков мы в прямом смысле сможем ощутить на себе. Например, сегодня сварка живых тканей широко применяется в медицине, при этом важно не перегреть орган, на котором проводится операция. Решение, найденное уральскими учёными, позволяет этого добиться и контролировать луч лазера. Также фотонно-кристаллические световоды можно использовать при дефектоскопии лопаток турбин, что применяются в авиации, энергетике и других сферах. А если вывести световоды в нужные точки, то они в процессе работы помогут отслеживать и выявлять возможные дефекты этих деталей. Кроме этого, изобретение может работать в зонах с повышенной радиацией и на удалении измерять химический состав веществ.

– Наши световоды можно использоваться и как спектральные фильтры для поиска планет, подобных Земле. Проблема в том, что эти небесные тела находятся рядом со своей звездой, свет которой значительно сильнее, и планету на этом фоне выделить сложно. Если создать световод с особой структурой, то одно излучение он будет пропускать, а другое задерживать. Это поможет улучшить работу телескопов, исследующих космос, – считает Александр Корсаков. – Земля имеет температуру в среднем около 0 градусов Цельсия, в переводе на ИК-диапазон это 10 микрометров. И если из световода создать фильтр с такими характеристиками, он будет видеть только то, что похоже на нашу Землю.

  • Опубликовано в №28 от 15.02.2019
Областная газета Свердловской области
.