Ученые создали дешевый лазерный скальпель

Лазеры используют в электронике, в медицине (например, для операций на эмбрионах), металлургии и метрологии. Лазерный луч возникает за счет эффекта вынужденного излучения в активной среде, роль которой могут играть газы, жидкости, кристаллы или стекла.

Ученые из МФТИ в качестве активной среды использовали керамику. Их лазер преобразует энергию в излучение с эффективностью более 50%, при том, что другие варианты твердотельных лазеров имеют эффективность около 20%. Керамический лазер генерирует инфракрасное излучение с длиной волны около 2 микрон.

Именно длина волны делает этот лазер подходящим для медицинских целей. Чем хуже ткани поглощают излучение, тем глубже оно проникает, перегревает и повреждает ткани, окружающие разрез. Например, при длине волны 1 микрон — глубина проникновения лазера 6-8 мм, а при 2 микронах — уже 0,5 мм: двухмикронный лазер не повреждает ткани, которые лежат ниже и находятся рядом.

Видео дня

По словам разработчиков, обычно медики используют гольмиевые лазеры, которые работают с длиной волны 2 микрона, однако эти устройства дороги и довольно громоздки — размером с небольшой комод. Как говорит Иван Обронов, научный сотрудник МФТИ и один из соавторов работы, керамический лазер дешевле в производстве, проще и надежнее, и примерно в четыре раза компактнее гольмиевых.

Кроме того, новый лазер режет и полирует полимеры, в отличие от своих конкурентов с длиной волны в 1 микрон, для которых пластик почти прозрачный.