گروهی از محققان اسپانیایی در شیوه‌ه‌ای جدید خود موفق شدند با استفاده از نانوذرات در کامپوزیت‌های نگهدارنده‌ی رنگ‌های مایع لیزر، آنها را به‌گونه‌ای طراحی کنند که پراکندگی نور از این ذرات نه‌تنها موجب تضعیف خواص نوری ماده نشده، بلکه تأثیر بسیار زیادی هم بر خروجی لیزر به دست‌آمدهاز این مواد کامپوزیتی داشته باشد.
روشی نوین در بهبود عملکرد لیزرها
لیزرهای رنگی معمولاً در محدوده‌ی وسیعی از طول موج‌های مرئی از نزدیک فرابنفش تا فروسرخ کارایی دارند. همینک از این لیزرها با توجه به برخورداری آنها از پالس‌های پرانرژی، می‌توان در کاربردهایی از قبیل جداسازی ایزوتوپ، پایش آلودگی تا درمان سرطان و از بین بردن نقش‌های خال‌کوبی استفاده نمود؛ اما از آنجا که رنگ‌های مورد استفاده در این لیزرها مایع هستند، تنها در صورتی کارایی دارند که بتوان آنها را در مواد جامد (که غالباً مواد پلیمری آلی دارای افزودنی‌های معدنی هستند) جای داد. متأسفانه این افزودنی‌های معدنی (که به‌دلیل خواصی که دارند برای بهبود پایداری فیزیکی ماده‌ی نگهدارنده‌ی رنگ‌های لیزری به کار می‌روند) موجب پراکنده شدن نور شده، بر شفافیت و قابلیت‌های لیزری این کامپوزیت‌ها تأثیر منفی می‌گذارند.
اخیراً گروهی از محققان اسپانیایی برای رفع این مشکل به راهکاری جدید دست یافتند و موفق به هم‌سوسازی خواص نوری و پراکندگی نور شدند. دکتر اینماکولادا گارسیا مورنو و همکارانش در مادرید اسپانیا، نشان دادند که با استفاده از نانوذرات پلی هدرال الیگومری سیلسکوئیوکسان(POSS) ـ ماده‌ای با پایه‌ی سیلیسیوم- اکسیژن ـ با ابعادی بین ۵/۰ تا ۴ نانومتر به‌عنوان افرودنی معدنی در لیزرهای رنگی، موجب می‌شود تا نور مسیر بیشتری را در ماده طی نماید و به این ترتیب تأثیر قابل ملاحظه‌ای در خواص نوری آن ایجاد شود. این نانوذرات با اندازه‌ی بسیار کوچک و توزیع تصادفی نه تنها تأثیر منفی بر شفافیت ماده نداشته، بلکه نشر نور از این رنگ‌ها را مستقل از نوع رنگ مولکول‌های مورد استفاده و خواص فوتوفیزیکی آنها افزایش می‌‌دهند. آنها امیدوارند با این روش جدید بتوان لیزرهای رنگی حالت جامد کارامد با کاربری آسان را در سطح تجاری تولید نمود.
به باور این دانشمندان محلول‌های رنگی دارای آلاینده‌های POSS، می‌توانند به‌عنوان نوعی محیط نگهدارنده‌ی کلی تعریف شده و به این ترتیب بر مشکل تأثیر رنگ/ ماده‌ی میزبان ـ که یکی از بزرگ‌ترین محدودیت‌های این سیستم‌های لیزری به شمار می‌‌آمد ـ بر طرف می‌شود. به باور آنها از دیگر مزایای این سیستم‌ها، سنتز آسان مواد هیبریدی با پایه‌ی POSS و نیز بهبود فوق‌العاده‌ی خواص فیزیکی، گرمایی و نوری آنها در مقایسه با دیگر مواد مورد استفاده‌ی کنونی برای جای دادن رنگ‌های لیزری است.
این محققان هم‌اکنون امکان استفاده از این مواد هیبریدی جدید را به‌عنوان چشمه‌های جایگزین برای ابزارهای اپتوالکترونیکی در دست بررسی دارند. برای آگاهی از جزئیات بیشتر به مقاله‌ای که در در نشریه‌ی Advanced Materials منتشر شده‌است، مراجعه نمایید.
