Čínski vedci opäť pritiahli pozornosť svetovej technologickej scény správou o vytvorení najväčšieho bárium-gálium-selenidového kryštálu (BGSe) na svete, ktorý môže zásadne zmeniť výkonnosť laserových systémov na veľké vzdialenosti. Syntetický kryštál vyvinutý v Hefei Institutes of Physical Science pri Čínskej akadémii vied má priemer 60 milimetrov a efektívne premieňa krátkovlnné infračervené lasery na lúče v strednom až vzdialenom infračervenom spektre. Práve tieto vlnové dĺžky prechádzajú atmosférou s minimálnymi stratami, čo umožňuje ich využitie pri prenose energie či signálu na veľké vzdialenosti.

Podľa denníka South China Morning Post ide o významný posun v porovnaní s bežnými vojenskými materiálmi, keďže nový kryštál zvládne intenzitu až 550 megawattov na štvorcový centimeter. To je desaťnásobok hranice poškodenia, ktorú znesú súčasné technológie. Fyzik Wu Haixin a jeho tím publikovali zistenia v recenzovanom časopise Journal of Synthetic Crystals s poznámkou, že ide o najväčší exemplár svojho druhu na svete. Vývoj trval takmer desať rokov.

Čína predstavila najväčší laserový kryštál na svete

Vytvorenie BGSe kryštálu si vyžaduje extrémnu presnosť. Výroba začína hermetickým uzavretím čistého bária, gáliia a selénu do kremenných trubíc pod vákuom. Následne sa zmes zahrieva na 1 020 stupňov Celzia v dvojzónovej peci, kde vzniká tavenina. Počas jedného mesiaca pomaly tuhne pri precízne regulovanej teplote. Po dokončení rastu je kryštál žíhaný pri 500 stupňoch Celzia niekoľko dní a potom sa ochladzuje tempom len 5 stupňov za hodinu. Tento pomalý proces minimalizuje vnútorné chyby a zabezpečuje optickú čistotu.

Povrch sa následne leští diamantovými kotúčmi a oxidom céru, aby sa dosiahla požadovaná priehľadnosť a mechanická pevnosť. Výroba je mimoriadne citlivá na prítomnosť kyslíka, vlhkosti a kolísanie teplôt. To sú hlavné dôvody, prečo sa laboratóriám v iných krajinách doteraz nepodarilo vytvoriť kryštál s porovnateľnou kvalitou a veľkosťou.

ChatGPT

Posúva hranice laserových zbraní

Hoci výskumný článok priamo neuvádza vojenské využitie, načasovanie objavu korešponduje so záujmom Číny o zbrane s riadenou energiou a vesmírnu obranu. Kryštál umožňuje vytvoriť výkonné laserové systémy schopné prenikať cez atmosférické okná a zasahovať objekty vo vesmíre, napríklad satelity.

Okrem toho vedci spomínajú aj civilné možnosti využitia, najmä v oblasti lekárskeho zobrazovania či hypersenzitívnej infračervenej detekcie. Tieto technológie sú dôležité pri sledovaní rakiet, identifikácii lietadiel a ďalších bezpečnostných aplikáciách. BGSe kryštál tak otvára cestu nielen k novej generácii zbraní, ale aj k výraznému pokroku v infračervenej technike, ktorá môže ovplyvniť obranu aj každodenný život v technologicky vyspelých krajinách.