Cel mai puternic laser din lume, care a atins 10,88 PW, oferă României o fereastră spre cercetarea internațională de elită pentru că vor fi posibile, la Măgurele, experimente unice în lume, potrivit cercetătorilor cu care Edupedu.ro a stat de vorbă. Experimentele ar putea începe cel mai devreme în toamna acestui an, potrivit lui Nicolae Zamfir, directorul proiectului ELI-NP.
Cum arată camera laserelor – imagini din ziua în care cercetătorii au anunțat că laserul de la Măgurele a atins cea mai mare putere din lume, 10 PW:
Cercetătorul Dan Stutman, ”șeful departamentului de experimente cu 10 PW și clientul principal al laserului”, după cum a declarat pentru Edupedu.ro, a explicat că ”o aplicație care se întrevede și care poate să revoluționeze medicina este folosirea laserilor pentru accelerarea de ioni grei, pentru terapie de cancer. Mai departe, înseamnă că s-ar putea în 10 ani, dacă lucrurile merg bine, să existe noi modalități de radioterapie, cel puțin la nivel de studiu. Problema cu radioterapia actuală este că pe jumătate omoară pacientul. O metodă care ar cruța pacientul, în timp ce ar distruge celulele canceroase la fel de bine ar fi de o valoare gigantică. Un fel de armă care să distrugă celulele canceroase și să le cruțe pe cele sănătoase.”
O altă zonă pentru posibile aplicații este cea a componentelor de telefoane și device-uri electronice.
”Inclusiv componente pentru device-uri electronice, cum ar fi telefoanele mobile. Avem o zonă experimentală care va fi dedicată științei materialelor și posibil studiilor de imagistică industrială. Laserii pot să facă niște surse foarte bune de radiație pentru imagistică, asta este altă aplicație majoră: sunt sursă de radiație pentru imagistică medicală, industrială, electronică”, mai spune Stutman.
Peste 100 de firme așteaptă experimentele
”Sunt foarte multe companii care sunt interesate”, spune directorul ELI-NP Nicolae Zamfir. Acesta a anunțat într-o declarație pentru Edupedu.ro că proiectul pe care-l conduce este deja în vizorul unor state cu tradiție în cercetarea mondială de top. ”În afară de Măgurele High-Tech laser care are aproape 100 de firme care așteaptă un fel de a colabora cu noi – că facem experimente în comun, că le predăm tehnologie – există companii din țări dezvoltate care au venit aici, ambasadele Japoniei, Israelului, Marii Britanii au organizat întâlniri cu oamenii de afaceri din țările respective care sunt interesați să colaboreze, să obțină rezultate de la noi, să își facă puncte de lucru aici, să își dezvolte tehnologiile în România, și așteptăm acum partea experimentală”, a precizat Zamfir.
Noi dezvoltări ale celui mai puternic laser din lume
Laureatul Nobel pentru Fizică, Gérard Mourou, împreună cu laseriștii de la Măgurele au demonstrat că se poate dubla puterea la care a ajuns laserul, “fără să modificăm tot sistemul, prin adăugirea unor componente optice”. “Sunt sigur că cercetătorii se vor năpusti acum la sute de PW, pentru că gena umană este să meargă dincolo de limită tot timpul”, a declarat pentru Edupedu.ro directorul proiectului ELI-NP, Nicolae Zamfir.
Laserul de la Măgurele a atins 10,88 PW, putere cu care “suntem pe primul loc în această cursă mondială” cu țări ca Franța, Marea Britanie, China, SUA care au proiecte similare, a precizat Zamfir. Potrivit acestuia, “noi am ieșit primii, suntem primii care avem un astfel de sistem, este de câteva ori mai mare decât celelalte sisteme existente în lume. Urmează acum partea esențială: să facem experimente cu un astfel de instrument și să extragem învățăminte despre ce se întâmplă când un fascicul de asemenea putere, a zecea parte din puterea soarelui, se concentrează pe un milimetru de materie“.
“Deja cercetările care s-au facut de către echipa ELI-NP împreună cu echipa profesorului Gérard Mourou, laureatul nobel, la CETAL, au demonstrat că se poate dubla această putere fără să modificăm tot sistemul, deci prin adăugirea unor componente optice. Rămâne de văzut dacă le punem în practică imediat. Deocamdată noi trebuie să raportăm finanțatorului că am făcut treaba pentru care am făcut aplicația. Acest spațiu permite dezvoltări ulterioare și sunt sigur că cercetătorii se vor năpusti acum la sute de PW, pentru că gena umană este să meargă dincolo de limită tot timpul“, a anunțat Nicolae Zamfir.
Iată declarațiile făcute pentru Edupedu.ro la evenimentul din 13 martie, când laserul de la Măgurele a devenit cel mai puternic laser din lume:
Dan Stutman, șeful departamentului de experimente cu 10PW și ”clientul principal al laserului”:
”Ziua de azi înseamnă deschiderea drumului spre experimente potențial revoluționare în știință și potențial revoluționare în aplicații. În știință, ciocănim la uși care nu au mai fost deschise, fizica câmpurilor ultra-înalte, fizică nucleară cu laseri care reproduce situații care sunt produse în natură numai în explozii stelare, iar în aplicații se întrevăd posibilități mari în domeniul medical, în domeniul industrial și posibil în alte domenii, știința materialelor.
O aplicație care se întrevede și care poate să revoluționeze medicina este folosirea laserilor pentru accelerarea de ioni grei, pentru terapie de cancer. Mai departe, înseamnă că s-ar putea în 10 ani, dacă lucrurile merg bine, să existe noi modalități de radioterapie, cel puțin la nivel de studiu. Problema cu radioterapia actuală este că pe jumătate omoară pacientul. O metodă care ar cruța pacientul, în timp ce ar distruge celulele canceroase la fel de bine ar fi de o valoare gigantică. Un fel de armă care să distrugă celulele canceroase și să le cruțe pe cele sănătoase.
Inclusiv componente pentru device-uri electronice, cum ar fi telefoanele mobile. Avem o zonă experimentală care va fi dedicată științei materialelor și posibil studiilor de imagistică industrială. Laserii pot să facă niște surse foarte bune de radiație pentru imagistică, asta este altă aplicație majoră: sunt sursă de radiație pentru imagistică medicală, industrială, electronică.
Noi ne zbatem să înceapă experimentele anul acesta, la putere mai scăzută. Cele de 10PW vor fi mai târziu, pentru că mai avem de implementat un sistem de transport al fasciculelor laser, care este mai mare decât laserul, camere de laser, oglinzi de focalizare de 1 metru și ceva. Asta este acum în construcție. Piesele încep să fie înșurubate în podea, spre sfârșitul anului sper să avem sistemul aproape construit.
Unul din experimente de știință fundamntală: vidul, în teoria cuantică, nu este vid; este o mare de electroni și pozitroni, de particule care se anihilează permanent una pe cealaltă. Un câmp electric foarte intens ca al laserului poate să smulgă particule din vacuum și să le aducă în realitate. Sunt particulare virtuale care pot să devină reale. Credem că nu e vacuum. Sper să nu aflăm că teoria eterului a fost corectă până acum, cu toate astea. Sunt indicații din alte experimente că teoria este corectă, dar nu directe cu laserul. Unul din experimente este ăsta”.
Nicolae Zamfir, directorul proiectului ELI-NP:
“Este realizarea unui proiect pe care l-am avut în urma cu câțiva ani. Ideea este mai veche. În urmă cu vreo 13 ani, când profesorul Morou a reușit să situeze acest proiect pe roadmap-ul european ca un mega proiect, de atunci comunitatea internațională de științe a început să-și facă vise, noi ne-am făcut vise în momentul când am început construcția, vis care se putea să nu iasă, pentru că au fost o serie întreagă de dezvoltări tehnologice care aveau incertitudini. Au ieșit toate, astfel încât săptămâna trecută s-a atins această putere, care confirmă faptul că suntem pe primul loc în această cursă mondială, fiindcă sunt multe țări care au aceste proiecte: Franța, Marea Britanie, China, SUA. Noi am ieșit primii, suntem primii care avem un astfel de sistem, este de câteva ori mai mare decât celelalte sisteme existente în lunme. Urmează acum partea esențială: să facem experimente cu un astfel de instrument și să extragem învățăminte despre ce se întâmplă când un fascicul de asemenea putere, a zecea parte din puterea soarelui, se concentrează pe un milimetru de materie. Fenomene care probabil în univers există, dar pe Pământ, nici în laborator, nici în natură nu există, să le înțelegem și să extragem în același timp paralel tehnologie care să poată să fie folositoare pentru societate.
Sunt foarte multe companii care sunt interesate, în afară de Măgurele High-Tech laser care are aproape 100 de firme care așteaptă un fel de a colabora cu noi – că facem experimente în comun, că le predăm tehnologie – există companii din țări dezvoltare care au venit aici, ambasadele Japoniei, Israelului, Marii Britanii au organizat întâlniri cu oamenii de afaceri din țările respective care sunt interesați să colaboreze, să obțină rezultate de la noi, să își facă puncte de lucru aici, să își dezvolte tehnologiile în România, și așteptăm acum partea experimentală.
Probabil că vom începe în toamnă cu câteva experimente preliminarii. Acum suntem în momentul în care facem aranjamentele experimentale și vor începe experimentele încet-încet. Primele experimente vor fi așa-zisele comisionare: deci noi trebuie să demonstrăm finanțatorilor – Comisiei Europene și Guvernului României – că acei bani investiți au dat rezultate, dar în același timp ne gândim la experimentele din ziua a II-a, în care avem puțin mai multă libertate.
10,88 PW este puterea atinsă aici. Deja cercetările care s-au facut de către echipa ELI-NP împreună cu echipa profesorului Gérard Mourou, laureatul Nobel, la CETAL au demonstrat că se poate dubla această putere fără să modificăm tot sistemul, deci prin adăugirea unor componente optice. Rămâne de văzut dacă le punem în practică imediat. Deocamdată noi trebuie să raportăm finanțatorului că am făcut treaba pentru care am făcut aplicația. Acest spațiu permite dezvoltări ulterioare și sunt sigur că cercetătorii se vor năpusti acum la sute de PW, pentru că gena umană este să meargă dincolo de limită tot timpul.
Când va fi complet, sistemul de la ELI-NP va fi cea mai avansată infrastructură de cercetare din lume care se va axa pe studiul fizicii fotonucleare și aplicații ale acesteia. Sistemul despre care vorbim este format dintr-un laser de foarte mare intensitate, care la rândul său este format din doi laseri cu pulsuri ultrascurte de 10PW – unul este funcțional la putere maximă, al doilea a fost testat la puteri mai mici. A două componentă mare este cel mai stralucitor fascicul reglabil de raze gama construit până acum.”
Daniel Funeriu, ministrul în al cărui mandat a fost semnată finanțarea ELI-NP
”ELI-NP a pus România pe harta mondială a cercetării într-un loc de frunte, într-un domeniu care a luat premiul Nobel pentru Fizică 2018. Altfel spus, în sfârșit suntem primii într-un domeniu al științei. Cel mai mare proiect de cercetare din istoria României.
După momentul în care s-a realizat cel mai puternic laser din lume, urmează experimentele care vor fi făcute cu acest laser, iar după ce sursa gamma va fi instalată – interacțiunea laser cu materia, care va împinge frontierele fizicii într-un teritoriu încă neexplorat.”
Mihai Dima, fost șef al Cercetării în Guvernul Cioloș și profesor la Facultatea de Fizica a Universitatii din Bucuresti
”Este o realizare istorică, din perspectiva cercetării românești, să avem în România cel mai puternic laser din lume. Este un motiv de mândrie, cu implicații deosebite pe termen lung.
Este o demonstrație a faptului că putem fi în competiție cu cei mai buni cercetători din lume și chiar că putem fi pe primul loc într-un astfel de concurs. Un astfel de reper științific atrage tinerii cercetători studenți să se îndrepte spre cercetare în domeniul fizicii și în același timp extinde o dată în plus școala de fizică de pe platforma Măgurele.
Există deja sistemul de internship al studenților aici, și Facultatea de Fizică din cadrul Universității București colaborează cu Institutul care gestionează laserul. Sunt deja cercetători din străinătate care lucrează aici, au participat la proiectarea experimentelor și vor fi implicați în realizarea lor. În plus, de mai mulți ani deja laserul este un punct de atracție pentru cercetători din toată lumea.”
Mihai Peticilă
C.I.
Mădălina Belu
Redacția