kennislink.nl maakt nieuwsgierig

De titanium-saffier-laser flitst aan en schakelt nog voor zijn licht het doel bereikt weer uit: 65 femtoseconden baadt het metaaloppervlak in de proefopstelling in laserlicht. In die 65 miljoenste van een miljardste seconde (femto: 10^-15) smelt het oppervlak en ontstaan holtes en uitstulpingen. Een lichtstraal die tussen al die structuurtjes heen en weer kaatst komt nooit meer naar buiten: het oppervlak wordt zwart.

Bedenker Chunlei Guo van de Rochester Universiteit in New York noemt het proces femtoblasting. Het werkt bij uiteenlopende metalen als titanium, goud, koper, platinum, aluminium, zink en tungsten. ‘Het bewerkte oppervlak neemt bijna 100% van eropvallend licht op’, vertelt Guo in een persbericht.

Guo’s ontdekking komt niet in de winkel als nieuwe verfmethode, maar heeft wel andere toepassingen. Zo zijn zonnecellen erbij gebaat zoveel mogelijk licht te vangen. De metaaldoolhof die tijdens femtoblasting ontstaat voorkomt dat lichtstralen terugkaatsen vanaf de zonnecel en hun energie weer meenemen. Omdat een oppervlak vol holtes een veel groter oppervlak heeft dan een gladde plaat, denkt Guo dat ook chemici baat hebben bij de nanostructuren die hij aanbrengt. Veel katalysatoren die chemische reacties helpen verlopen, zijn namelijk alleen werkzaam aan hun oppervlak. Meet oppervlak betekent een effectievere katalysator. Mogelijk heeft zelfs het leger interesse: een vliegtuig dat binnenkomende radiogolven opslurpt als een spons is nagenoeg onzichtbaar op de radar.

Toepassingen zijn er genoeg te bedenken, maar liggen nog ver in de toekomst. Femtoblasting is nog steeds een laboratoriumproces: Guo’s titanum-saffier-laser heeft een half uur nodig om een stukje metaal zo groot als je pink te femtoblasten.