Halobacterium salinarum telep a táptalajon. Fényes jövő © plattsburgh.edu

A bostoni Massachusetts Egyetem két fizikusa arról számolt be, hogy bakteriorodopszint magas koncentrációban tartalmazó polimer filmben a fény csoportsebessége 0,1 mm/sec-nél is lassabb lehet, tehát ez az anyag a fényt a vákuumban mérhető sebességéhez képest 12 nagyságrenddel, billiomod részére lassítja le. A szobahőmérsékleten csigatempóra lassítható fényről az Amerikai Fizikai Társaság tudományos folyóiratában számoltak be (Physical Review Letters, 95, 253601).

A bakteriorodopszin a Halobacterium salinarum „erőműve", amellyel fény hatására adenozin trifoszfátot készít. A fehérjében a megvilágításkor ciklikus fotoátalakulások lépnek fel, s ezek sebességét és irányát befolyásolni lehet.

Az optika nagy eredményei közé tartozik, hogy az utóbbi években sikerült lelassítani a fényt. Az optoelektronika számára ígéretes kísérletek azonban nem túl egyszerűen valósíthatók meg, a közeg előkészítése és a lassítási tulajdonságok irányítása sem egyszerű.

Az ismertetett kísérletben a szerzők tizedmilliméter vastag filmen eresztették át a fényimpulzust, s az anyagot vezérlő lézerrel világították meg. A fényimpulzus késleltetve jutott át az anyagon, de közben nem változott meg a jelalakja. A lézerfény paramétereitől függően különféle késleltetéseket lehetet beállítani, akár 1 egész másodperccel is késleltetni lehetett a fényimpulzust, melynek intenzitása alig gyengült a késleltetés során.

A bakteriorodopszin műszaki alkalmazása nem új dolog, például optikai információtárolásra is használták. Senki sem várta azonban, hogy a fehérje ilyen kardinális mértékben leegyszerűsíthet és olcsóbbá tehet egész technológiai ágazatokat.

Az új megoldás jelentős előrelépést hoz többek között abban, hogy a fény sebességét széles tartományban, fényelnyelés és jeltorzulás nélkül lehet változtatni. Továbbá a fénysebesség vezérlése tisztán optikai úton lehetséges, azután a lassítás független a jel alakjától, ráadásul a berendezés szobahőmérsékleten működik, s csak kereskedelmi forgalomban kapható anyagokra van szükség hozzá. Ráadásul az eljárás fény, hő és kémiai szempontból stabil, nem környezetszennyező és egészen kis fogyasztású, milliwattos teljesítmény elegendő hozzá.