В Воронеже разработали новый способ защиты зрения от лазерного излучения

С развитием лазерных технологий в медицине и промышленном производстве возникла проблема использования импульсного лазерного излучения из-за больших рисков поражения глаз. Ассистент кафедры оптики и спектроскопии Андрей Звягин создал эффективный механизм, позволяющий защитить зрение. Проект воронежского ученого под названием «Разработка низкопороговых ограничителей оптической мощности видимого диапазона на основе гибридных ассоциатов коллоидных квантовых точек и молекул красителей» позволит производить недорогие оптические покрытия, которые эффективно ограничат вредное для глаз импульсное лазерное излучение.

– Эта разработка – переход на новый уровень использования лазерных технологий, повсеместно применяемых в обрабатывающей промышленности, машиностроении, медицине. Мы предполагаем разработать «умные» материалы, позволяющие управлять интенсивнстью лазерного излучения на основе гибридных ассоциатов коллоидных квантовых точек и молекул красителей для предприятий и производств, использующих импульсные лазеры. Цель проекта: создание системы управления параметрами оптического излучения – быстродействующей защиты приемников оптического излучения. Эта технология поможет сохранить многим людям зрение, – отметил Андрей Ильич.

Инновационность подхода воронежского ученого заключается в разработке оригинальных материалов с уникальными гибридными свойствами за счет сочетания неорганических и органических структур. Для снижения рисков повреждения приемников оптического излучения предлагается создание тонких пленок, в состав которых входят гибридные ассоциаты коллоидных квантовых точек и молекул органических красителей. Эти химические материалы уже хорошо зарекомендовали себя в качестве ограничителей оптической мощности. Оптические детали с нанесенным инновационным покрытием можно будет устанавливать в оптические схемы установок, не меняя рабочих параметров, а также наносить на очковые линзы, сохраняя цветовое восприятие. При достижении определенной мощности оптического излучения наноматериал в зависимости от оптического отклика может поглощать или рассеивать пучок лучей, тем самым ограничивая мощность излучения.

– Сегодня для защиты органов зрения и приемников излучения используются очки со специальными светофильтрами, активные поляризационные светофильтры и электрооптические затворы. Все эти устройства имеют существенные недостатки: очки на линейных светофильтрах не могут защищать глаза при интенсивностях порядка 107 Вт/см2, очки с активными светофильтрами срабатывают не сразу и требуют дополнительных источников питания, электрооптическим затворам для работы нужно высокое напряжение и система обратной связи. Наша разработка пассивных ограничителей оптической мощности не требует источников дополнительного питания и систем обратной связи, так как эффект ограничения будет основан на взаимодействии излучения с действующим веществом, – сказал ученый.

Готовый продукт предполагается внедрить на предприятия обрабатывающей промышленности (гравировка и маркировка металлов, поверхностная закалка, обработка сверхпрочных материалов), а также в медицинские учреждения для диагностики и хирургии (офтальмологической, онкологической, стоматологической), в наукограды и инновационные центры.