Ученые создали лазер на основе мыльного музыря

Словенские исследователи из Люблянского университета сделали удивительное открытие, превратив мыльные пузыри в лазеры и создав из их структуры датчики давления и электрического поля.

«Мыльный» лазер

Для создания лазера из мыльного пузыря используется флуоресцентный краситель, который добавляется в мыльный раствор. После того, как пузырь сформирован, он облучается источником света. В результате облучения через краситель и характеристики мыльного пузыря формируется более концентрированный пучок света (лазер).

При этом мыльный пузырь выполняет роль пустого пространства, внутри которого свет может фокусироваться и отражаться. Это внутреннее отражение является основой работы лазера. В традиционных лазерах эта полость часто формируется зеркалами, расположенными на противоположных концах. Внутренняя поверхность пузырька действует как естественное зеркало, позволяя свету отражаться внутри пузырька. Такое многократное отражение необходимо для увеличения интенсивности лазерного луча.

Все гениальное просто

В результате этого процесса получается миниатюрный лазер, заметно отличающийся от обычных лазеров по структуре и принципу действия. Простота изобретения поражает. Для создания лазера из мыльного пузыря не требуется никаких специализированных материалов или оборудования. Напротив, для этого необходимы обычные, легкодоступные ингредиенты. Практически любой мыльный пузырь может быть превращен в лазер.

Стабилизация мыльных пузырей

Эксперименты с жидкими кристаллами, проведенные учеными Люблянского университета, позволили выявить ключевые процессы стабилизации пузырьковых лазеров. Жидкие кристаллы усиливают структуру пузырька, изменяя консистенцию и состав мембраны, снижая вероятность ее деформации или разрыва. Такая стабилизация очень важна, поскольку точность и эффективность лазера в значительной степени зависят от постоянства его полости, в данном случае мыльного пузыря.

Наиболее примечательным аспектом лазеров с жидкокристаллическим усилением является их чрезвычайная чувствительность к изменениям окружающей среды. Размер и форма мыльного пузыря зависят от таких факторов, как атмосферное давление и окружающие электрические поля. Пузырьковые лазеры, обладающие тонкой и точной структурой, позволяют обнаруживать мельчайшие изменения основных параметров лазера. Например, небольшое изменение давления может привести к едва заметному изменению размера или формы пузырька, что сразу же может быть обнаружено измерительной системой, работающей на основе лазерного луча.

Авторы поясняют, что их лазеры могут измерять изменения давления до 0,001% от атмосферного и обнаруживать незначительные электрические поля.