Наноцентр «Техноспарк» — национальный партнер EPIC по организации Дня Фотоники в России.

Наноцентр «Техноспарк» — национальный партнер EPIC по организации Дня Фотоники в России.

Увлекательное видео о том, что такое фотоника.

Что такое Фотоника?
Вы, должно быть, слышали о фотонике — это созвучно электронике и имеет множество похожих применений. Фотоника включает в себя все технологии, использующие свет, создающие излучение и преобразующие свет. Под действием света и фотоэлектрического эффекта в солнечных батареях возникает ток. За счет электроэнергии свет создается в таких устройствах, как светодиоды, и преобразуется — в лазерах.
Ничто не движется быстрее света, если бы мы могли достичь этой скорости, то обогнули бы планету за одну секунду больше семи раз. Это свойство очень полезно для передачи информации. Интернет распространяется по стеклянному волокну, толщиной меньше человеческого волоса. Оптические волокна передают данные из одной части планеты в другую. Без них были бы невозможны ни электронная почта, ни Google, ни Facebook, ни Youtube. невозможно было бы пересылать фото, видео и музыку, как мы это привыкли делать сейчас.
Устройства, испускающие свет, такие как проекторы для кинотеатров или портативные, телевизионные экраны, приборная панель в машине, дисплей телефона или GPS, фотокамера и прочее, все это технологии фотоники. Но иногда мы можем и не замечать технологии, которые используют свойства света, как например в ваших CD и DVD проигрывателях, которые используют лазерный луч для считывания информации.
Фотовольтаика – это технология преобразования сета в электричество и солнечные панели можно увидеть сегодня в разнообразных местах на крышах домов и офисов. Энергию, запасенную за 1 час, мир мог бы расходовать целый год. Применения у этого могут быть не только для домов, но и для космических спутников, в отдаленных частях Африки для электроснабжения больниц или деревень, для того чтобы позволить детям учится и в темное время суток. Солнечная батарея на верблюде могла бы запитать холодильник и сделала бы возможной доставку жизненно важных лекарств, которые должны храниться в холоде. Солнечная панель на крыше машины могла бы обеспечить работу вентилятора, охлаждающего машину на солнцепеке. Солнечные элементы могут быть использованы для питания беспилотного летательного аппарата, где для перезарядки используя лазер, можно добиться того, что аппарат будет находиться в воздухе сколь угодно долго.
Технологии фотоники используются также в нефте-газовой отрасли, во время добычи производятся замеры температуры и давления, проводится визуализация процесса бурения.
Волокно используется для определения состава нефти и для инспекции мостов, ядерных реакторов и других сооружений на прочность конструкции. Сканеры штрих кода в супермаркетах, источники инфракрасного излучения, рентгеновские рамки в аэропортах, все это относится к технологиям фотоники.
Но давайте обратимся к более продвинутым технологиям в машинах. Технологии фотоники зародились и как часть индустриального производственного процесса. Высокомощные лазеры используются для резки, плавки и других типов обработки металла. Существуют 3D принтеры, о которых вы, возможно, слышали, лазеры, режущие текстиль, как, например, в подушках безопасности в машине, камеры для инспекции механизмов, метрологические инструменты для измерений.
Рассматривая данный функционал, обнаруживаем, что фотоника находится не только во внутренних частях машины и во внешнем освещении, но и в сенсорах и камерах ночного видения, помогающих водителю в темное время суток.
Камеры и экраны – это тоже продукты фотоники, а волокно может передавать информацию, оно легче и скорость передачи данных выше.
В области медицины есть микроскопы, лазерная хирургия для глаз, лазеры для удаления волос или татуировок, камеры и эндоскопы распространенные примеры применения фотоники. Но новые потенциальные применения фотоники поистине революционны. Фотоника, связанная с фиксацией излучения и возможностью видеть, имеет очень важные применения в диагностике раковых заболевание, клеточном анализе бактерий.
Свет не проникает в тело человека, поэтому уровень сахара в крови можно анализировать через кожу без уколов. В недалеком будущем можно будет восстанавливать зрение при частичной его утрате.
Если вы объедините лазер и камеру, потому что технологии фотоники можно объединять с другими технологиями, то можно распознать комара и выстрелить в него лазерным импульсом. А для чего, спросите вы? В Африке это нужно, например, чтобы защитить больницу от москитов и создать зону свободную от малярии.
Фотоника и спектроскопия используются в сельском хозяйстве. Сенсоры и камеры на тракторах и беспилотниках способны анализировать пробы почвы, чтобы определять в каких зонах нужны удобрения. Это называется прецизионным сельским хозяйством. Чтобы проверить насколько правильны продукты, можно использовать фотонику в сочетании с машинным зрением, и можно таким образом сортировать фрукты. Свет в сельском хозяйстве также используется в городском фермерстве.
Фотоника активно используется в различных применениях в сфере безопасности, в телескопах, исследующих космос, в приборах ночного видения, в камерах с высокой разрешающей способностью, в химических сенсорах.
Текстиль. Светящиеся ткани могут использоваться пожарными. Так как они более заметны, то световые указатели могут быть встроены в ковровое покрытие в отелях для обозначения пожарного выхода.
С сенсорами, использующими все преимущества света, полицейские могут выявить в двигающейся машине водителей, принимавших алкоголь.
Освещение в магазинах используется для придания мясу, овощам, одежде более привлекательного вида. Освещение в школах и офисах может делать нас более сконцентрированными и более результативными. Освещение используется и в музеях, хорошим примером может служить Сикстинская капелла в Ватикане, в которой стоит подсветка на современных светодиодах, специально разработанная для объектов искусства.
Фотоника используется для исследования картин, для обнаружения скрытых подслоев живописного полотна, эскизов созданных ранее или замаскированных, для обнаружения подделки и фальсификата.
Например, чернила могут быть визуально проконтролированы, чтобы определить, если кто-то пытался совершить махинации с чеком.
Я уже выдохся, хотя можно еще продолжать и продолжать рассказывать о применениях. Разрешите мне сделать заключение. Технологии фотоники потрясающие и завораживающие, вы найдете их действительно везде.
Фотоника – это ключевая технология, у которой весьма перспективное будущее. И если вы в поиске новой профессии или вы студент, выбирающий специальность, или финансовый инвестор, или могущественный политик подумайте о фотонике, будьте частью всего этого.
Благодарность всем членам Европейского Промышленного Консорциума по Фотонике (EPIC).