Naučnici napravili nanolaser koji bi mogao prepoloviti potrošnju energije računara

Istraživači sa Tehničkog univerziteta u Danskoj (DTU) razvili su izuzetno mali nanolaser koji bi mogao omogućiti da mikročipovi prenose podatke pomoću svjetlosti umjesto električne struje, što bi računare učinilo bržim uz drastično manju potrošnju energije.

Prema rezultatima objavljenim u časopisu Science Advances, hiljade ovakvih lasera moglo bi da stane na jedan jedini mikročip. Umjesto električnih signala, uređaji bi podatke prenosili fotonima, česticama od kojih je sačinjena svjetlost.

Profesor Jesper Mork sa DTU-a, koautor studije, kaže da nanolaser otvara mogućnost stvaranja nove generacije komponenti koje kombinuju visoke performanse sa minimalnom veličinom. Prema njegovim riječima, primjena bi mogla da obuhvati informacione tehnologije, gdje bi ultra-mali i energetski efikasni laseri smanjili potrošnju struje u računarima, ali i razvoj senzora za zdravstvo, gdje bi izuzetna koncentracija svjetlosti omogućila snimke visoke rezolucije i izuzetno osjetljive biosenzore.

Danas se veliki dio interneta oslanja na svjetlost koja putuje kroz optička vlakna, dok se unutar računara podaci i dalje prenose električnim kolima. Takav pristup stvara toplotu i ograničava brzinu prenosa informacija. Mork procjenjuje da bi primjena nanolasera u računarima mogla smanjiti potrošnju energije i do polovine.

Kompaktni DTU nanolaser predstavlja važan korak ka tom cilju jer prevazilazi uobičajenu granicu koliko mali laser može biti napravljen. Njegovo srce čini takozvana nanosupljina, struktura koja hvata i koncentriše svjetlost u izuzetno malom prostoru, što je do sada smatrano tehnički veoma teškim za postići. Kada se na uređaj usmjeri snop svjetlosti, fotoni i elektroni se koncentrišu u istom mikroskopskom području, što laseru omogućava da radi na sobnoj temperaturi uz neuobičajeno malu potrošnju energije.

Struktura za hvatanje svjetlosti koja se koristi u nanolaseru prvobitno je razvijena u grupi profesora Olea Sigmunda sa DTU Construct. Uređaj je nastao u laboratoriji DTU Nanolab.

Sljedeći veliki izazov za istraživače jeste da nanolaser proradi na električno napajanje. Ako u tome uspiju, tehnologija bi mogla naći široku primjenu u računarstvu, telekomunikacijama i zdravstvu - računari i pametni telefoni mogli bi da pruže bolje performanse uz manju potrošnju struje, a centri za podatke, koji troše ogromne količine energije, mogli bi značajno smanjiti svoju potrošnju, što bi imalo i pozitivne posljedice po klimu.

Prema procjenama istraživača, preostali tehnički izazovi mogli bi biti riješeni u narednih pet do deset godina.