ลำแสงเลเซอร์ที่ขับเคลื่อนโดยดวงอาทิตย์เป็นอีกก้าวเล็กๆ ที่ใกล้จะกลายเป็นความจริง หลังจากที่นักวิจัยได้รับเงินทุนเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีบุกเบิกนี้ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าเลเซอร์เหล่านี้สามารถช่วยฐานดวงจันทร์และภารกิจไปยังดาวอังคารได้ในที่สุด และมีส่วนช่วยในการแก้ปัญหาพลังงานที่ยั่งยืนบนโลก
ในเดือนมิถุนายน ทีมนักวิจัยนานาชาติประกาศว่าได้รับทุนสนับสนุนประมาณ 4 ล้านยูโร (1.2 ล้านดอลลาร์) จาก European Innovation Council และ Innovate UK เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากแบคทีเรียสังเคราะห์แสง
"ในกลุ่มของฉัน เราใช้เวลามากมายในการคิดถึงการเก็บเกี่ยวแสงประดิษฐ์ และสิ่งที่เราสามารถเรียนรู้จากธรรมชาติ"เอริค เกเจอร์นักทฤษฎีควอนตัมจากมหาวิทยาลัย Heriot-Watt ในสกอตแลนด์ซึ่งเกี่ยวข้องกับความร่วมมือดังกล่าว กล่าวกับ WordsSideKick.com ในการให้สัมภาษณ์ “หากเป็นไปได้โดยธรรมชาติ เราควรจะสามารถใช้เอฟเฟกต์ที่คล้ายกันในระบบประดิษฐ์ได้”
เลเซอร์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ใช่แนวคิดใหม่ แต่แนวคิดแรกคือแสดงให้เห็นในปี 1963เพียงสามปีหลังจากสร้างเลเซอร์ตัวแรก แต่แสงแดดเป็นประจำนั้นเจือจางเกินกว่าจะจ่ายพลังงานให้กับเลเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เลเซอร์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์มักต้องใช้เลนส์ที่ซับซ้อนและทนทานเพื่อเพิ่มความเข้มของแสงแดดอย่างน้อยพันเท่า น้ำหนักของส่วนประกอบเหล่านี้ทำให้การส่งพวกมันขึ้นสู่อวกาศเป็นเรื่องยาก
ที่เกี่ยวข้อง:
เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ เกเจอร์และเพื่อนร่วมงานของเขาจะต้องหันไปพึ่งแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในความมืดมิดลึกลงไปในมหาสมุทร แบคทีเรียเหล่านี้มีโครงสร้างการเก็บเกี่ยวแสงที่ไวอย่างยิ่งซึ่งสามารถรับโฟตอนได้เกือบทุกตัวที่พวกมันพบ โครงสร้างเหล่านี้ช่วยให้แบคทีเรียสังเคราะห์แสงได้แม้ในสภาพแสงน้อย ด้วยการแยกโครงสร้างการเก็บเกี่ยวแสงเหล่านี้และทำซ้ำในห้องแล็บ ทีมงานหวังว่าจะรวมแสงแดดโดยรอบเพียงพอที่จะให้พลังงานแก่เลเซอร์ Gauger กล่าว
ขับเคลื่อนฐานดวงจันทร์และภารกิจระหว่างดาวเคราะห์
เขาและเพื่อนร่วมงานอธิบายว่าระบบดังกล่าวจะทำงานอย่างไรในปี 2564 กระดาษ- ในระบบที่เสนอ โครงสร้างจะจับแสงอาทิตย์ที่เข้ามา จากนั้นส่งแสงให้กลายเป็นวัสดุแข็ง เช่น คริสตัล อิเล็กตรอนในอะตอมของวัสดุนั้นดูดซับพลังงานจากแสงแล้วปล่อยพลังงานพิเศษนั้นออกมาเป็นแสงเลเซอร์
ด้วยทุนสนับสนุนใหม่นี้ ทีมงานวางแผนที่จะพัฒนาวัสดุเปล่งแสงเลเซอร์ชนิดใหม่ที่สามารถเชื่อมต่อกับโครงสร้างการสังเคราะห์แสงของแบคทีเรียได้
เมื่อระบบเลเซอร์ออนไลน์ มันจะสามารถช่วยส่งพลังงานให้กับดาวเทียม ฐานดวงจันทร์ และแม้แต่ภารกิจไปยังดาวอังคารได้คำแถลง- เนื่องจากลำแสงเลเซอร์ยังคงแคบและโฟกัสแน่นในระยะทางไกล จึงสามารถส่งพลังงานไปยังระบบที่อยู่ห่างไกลได้ ตัวอย่างเช่น เลเซอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นบนสถานีอวกาศสามารถจ่ายพลังงานให้กับสถานีนั้นหรือส่งพลังงานไปยังดาวเทียมใกล้เคียง หรือแม้แต่โลกก็ได้ ที่จุดรับสัญญาณ พลังงานจากแสงเลเซอร์สามารถเปลี่ยนเป็นความร้อนหรือไฟฟ้าได้
เลเซอร์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ยังสามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงไปสู่พลังงานหมุนเวียนบนโลกได้อีกด้วย Gauger กล่าว
“พวกเขาสามารถช่วยคุณแยกน้ำ ขับเคลื่อนเคมี สังเคราะห์ปุ๋ย และช่วยในกระบวนการที่ต้องใช้พลังงานส่วนสำคัญที่เราผลิตในปัจจุบัน รวมทั้งจากแหล่งฟอสซิลด้วย” เกเกอร์กล่าว “พวกเขาไม่ได้แก้ปัญหาทั้งหมดของเราโดยตรง แต่พวกเขาอาจมีส่วนเล็กๆ ในความท้าทายที่เราเผชิญในการเปลี่ยนไปใช้พลังงานสะอาดและยั่งยืน”
ทีมงานวางแผนที่จะพัฒนาเลเซอร์ต้นแบบภายในสามปีข้างหน้า
