Współpracujący ze sobą Gerard Mourou i Donna Strickland są współautorami rewolucyjnej metody wzmacniania ultrakrótkich impulsów laserowych. Razem z Arthurem Ashkinem, twórcą optycznej pęsety, otrzymali oni tegoroczną Nagrodę Nobla z fizyki. Nazwiska laureatów ogłosił we wtorek Komitet Noblowski, który docenił naukowców za przełomowe wynalazki z zakresu fizyki laserów.

„Na Nobla dla prof. Mourou czekaliśmy od lat” - powiedział w rozmowie z PAP prof. Henryk Fiedorowicz, który kieruje Zespołem Oddziaływania Promieniowania Laserowego z Materią na Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie.

Przypomniał, że prof. Moreau zaproponował budowę systemów laserowych, które otworzą szerokie spektrum badań naukowych poczynając od medycyny poprzez fizykę jądrową i zjawiska kwantowe. Extreme Light Infrastructure, czyli Infrastruktura badawcza ELI powstaje w Czechach, Rumunii oraz na Węgrzech.

WAT reprezentowała Polskę w międzynarodowym konsorcjum przygotowującym projekt budowy ELI. Konsorcjum ELI Polska grupuje jednostki, instytuty, uczelnie, zainteresowane uczestnictwem w tym projekcie - to pozwoli również Polakom prowadzić badania oparte na metodzie wymyślonej przez noblistów.

„Prof. Moreau pełni rolę +apostoła+ inwestycji na poziomie prawie miliarda euro” – powiedział rozmówca PAP.

Fizyk oddał też honory prof. Ashkinowi. Tłumaczył, że metody „pułapkowania” cząstek z zastosowaniem promieniowania laserowego umożliwiły dokonywanie eksperymentów na poziomie mikrobiologicznym bez wpływu zewnętrznego. „Pęseta w skali submikronowej umożliwia manipulowanie maleńkimi cząstkami, a także atomami. Jeżeli stosujemy światło, zamiast mikroprzyrządów, ta ingerencja nie jest taka brutalna” – wyjaśnił prof. Fiedorowicz.

Jak podkreślił, przełomowa metoda Mourou i Strickland pozwoliła na skokowe zwiększenie mocy laserów. Mocniejsze lasery femtosekundowe pozwalają na obróbkę materiałów bez ich niszczenia, na dokonywanie operacji, a w przyszłości umożliwią leczenie raka.

„Żaden materiał nie wytrzyma zwiększania mocy impulsu femtosekundowego, czyli wzmacniania laserów poprzez zwiększanie energii. Nobliści zastosowali sprytną metodę, która wcześniej była stosowana w technice radarowej. Wydłużyli impuls, wtedy jego moc przy tej samej energii jest większa i materiał wytrzymuje. Następnie następuje ponowne skrócenie impulsów. Jeśli mamy tę samą energię, a krótszy czas impulsu, to moc lasera znacznie się zwiększa. W żargonie fizyków nazywamy to pompowaniem impulsu” – opisał naukowiec z WAT.

Jego zdaniem w przyszłości z zastosowaniem impulsów laserowych ultrakrótkich o dużych energiach, czyli uzyskanych z zastosowaniem tej metody, będzie można wytwarzać wiązki protonowe i wykorzystywać je do niszczenia komórek nowotworowych. „Lasery femtosekundowe już są stosowane w praktyce medycznej, choć w przypadku okulistyki ich energia nie musi być tak wysoka, jaka potrzebna będzie w onkologii” – uważa prof. Fiedorowicz.

Dodał, że zaawansowane systemy laserowe używane są nie tylko do przyśpieszania elektronów i protonów. W radiologii dzięki zastosowaniu impulsów rentgenowskich innych, niż wytwarzane lampami rentgenowskimi, można uzyskać znacznie lepszą rozdzielczość obrazu, a tym samym wykrywać zmiany nowotworowe we wczesnych stadiach rozwoju. Prof. Fiedorowicz podkreślił, że choć to dopiero potencjalne znaczenie tego odkrycia dla medycyny, to już nad jego zastosowaniem pracują zespoły złożone z fizyków, elektroników i lekarzy.

PAP - Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

kol/ agt/