Luister naar dit Artikel

Wetenschappers van een Russische universiteit hebben een unieke metaaldamp laser ontwikkeld die door botten, weefsel of glas kan snijden zonder ze te verbranden of beschadigen. Ze zeggen dat de technologie op een groot aantal gebieden kan worden gebruikt – van medicijnen tot smartphones.

Onderzoekers van de Tomsk State University zijn enthousiast over de nieuwe laser omdat deze multifunctioneel is en het potentieel heeft om op een aantal verschillende gebieden te worden gebruikt. Het vermogen om botten en weefsels zonder bijwerkingen te snijden kan bijvoorbeeld revolutionair zijn voor de medische industrie.

Het nieuwe apparaat dat door de wetenschappers is ontwikkeld, is een strontiumdamplaser en kan op 10 tot 12 verschillende golflengten werken, wat volgens onderzoekers “uitzonderlijk” is voor damplasers, omdat het zoveel veelzijdigheid biedt.

“Nergens anders ter wereld is er zo’n laser en er is veel belangstelling voor,” zei de 73-jarige professor Anatoly Soldatov, decaan van de afdeling Innovative Technology, tegen de Siberian Times. Hij voegde eraan toe dat de optimale golflengte 6,45 micron was.

Technologiegigant Samsung heeft al interesse getoond in de revolutionaire lasers. De elektronica-afdeling van het bedrijf had de wetenschappers enkele glasmonsters gestuurd om te testen met de strontiumdamplaser en de resultaten bleken een eye-opener te zijn.

Industriële apparaten die normaal worden gebruikt om glas te snijden voor smartphones en tablets, gebruiken normaal gesproken koolstofdioxide-lasers met een golflengte van 10,6 micron. Deze laser snijdt niet echt door het glas, maar warmt het op. Dit proces betekent echter dat tussen 20 procent en 30 procent van de glassnede moet worden weggegooid vanwege gebreken zoals chippen.

“We hebben een multigolfsysteem dat zowel oppervlakte- als diepgaande thermische onthechting combineert, wat resulteert in een perfect oppervlak. Een studie met een elektronische microscoop toonde aan dat het aantal onvolkomenheden [bij het snijden van glas met een strontiumlaser] een honderdste van de grootte is vergeleken met snijden met koolstofdioxidelaser, ”vertelde Soldatov aan de krant.

De wetenschappers proberen nu hun technologie te perfectioneren om levend weefsel te snijden. Ze werken ook aan het verkorten van de pulsduur tot slechts enkele nanoseconden, waardoor de energiedichtheid en dus het vermogen ervan zal toenemen.

De ontwikkeling van lasers in Tomsk gaat meer dan een halve eeuw terug, de eerste werd in 1963 gelanceerd. De afgelopen decennia heeft de universiteit een aantal verschillende lasers geproduceerd, waaronder helium-neon, argon, koolstofdioxide en stikstof.

Soldatov voegde eraan toe dat na het millennium Vanderbilt University in de VS geïnteresseerd raakte in onderzoek naar een vrije-elektronenlaser. Ze probeerden een perfecte golflengte te vinden voor het boren door bot en het snijden van zachte weefsels, vanwege het potentiële belang ervan voor onderzoek naar transplantaties.

“Het eerste wat ze bepaalden was dat de beste golflengte 6,45 micron was. Op deze golflengte was het mogelijk om goede incisies te maken en u kunt de modus kiezen waarin het verkolen van het weefsel praktisch niet voorkomt, “zei hij. Ze waren echter nog steeds op zoek naar de beste laser om deze taak uit te voeren.

Ze kwamen uiteindelijk in contact met Tomsk State na het tegenkomen van een oude publicatie uit 1983. Na wat meer tests, besefte Soldatov dat de strontiumdamplaser het meest geschikt was, vanwege het vermogen om tijdens bedrijf geen verbranding of schade te veroorzaken.