Fotonika

Photonics je veda a technológia svetla. Zahŕňa generovanie, vedenie, manipuláciu, zosilnenie a detekciu svetla. A stojí za mnohými inováciami, ktoré zmenili spôsob, akým žijeme v posledných rokoch. 

Lasery, optické vlákna, kamery a obrazovky v našich telefónoch, optické pinzety a osvetlenie v našich autách, domácnostiach, počítačových obrazovkách a televízoroch sú len niekoľkými príkladmi fotoniky. Vzhľadom na súčasnú situáciu a potenciál, ktorý musí fotonika posilniť inovácie vo viacerých odvetviach, bola uznaná za jednu z kľúčových podporných technológií Európy (KET) 21. storočia.

Európska technologická platforma Photonics21 predstavuje priority výskumu fotoniky na európskej úrovni. Jeho cieľom je vytvoriť spoločný prístup medzi európskym priemyslom, vedou a politikou. Európska komisia podpísala verejno-súkromné partnerstvo so spoločnosťou Photonics21 na podporu a rozvoj tejto základnej časti európskej vedy a podnikania. 

Fotonika a každodenný život

Photonics zohráva dôležitú úlohu pri podpore inovácií v čoraz väčšom počte oblastí. Aplikácia fotoniky sa rozprestiera vo viacerých odvetviach, od optickej dátovej komunikácie až po zobrazovanie, osvetlenie a displeje, až po odvetvie výroby, vedy o živej prírode, zdravotnú starostlivosť, bezpečnosť a ochranu.

Photonics ponúka nové a jedinečné riešenia, v ktorých sa súčasné konvenčné technológie približujú svojim limitom z hľadiska rýchlosti, kapacity a presnosti. Vplyv fotoniky v našom každodennom živote je pozoruhodný.

Zdravie

Photonics má potenciál revolúciu v zdravotníctve kvôli schopnosti svetla odhaliť a merať choroby rýchlym, citlivým a presným spôsobom.

Biofotonika je použitie svetelných technológií v biologických a lekárskych vedách. Môže sa účinne používať pri veľmi včasnej detekcii chorôb s neinvazívnymi zobrazovacími technikami alebo aplikáciami v mieste starostlivosti.

Biofotónika je tiež nápomocná pri analýze procesov na molekulárnej úrovni, čo umožňuje lepšie pochopenie pôvodu chorôb, a tým umožňuje prevenciu a novú liečbu. Fotonické technológie zohrávajú významnú úlohu aj pri riešení potrieb našej starnúcej spoločnosti od kardiostimulátorov po syntetické kosti až po endoskopy až po mikrokamery používané v procesoch in vivo.

Osvetlenie a úspora energie

Photonics sa používajú aj v pokročilých osvetľovacích technológiách, ako je Solid State Lighting (SSL) pre všeobecné aplikácie osvetlenia. SSL je založený na technológii diód vyžarujúcich svetlo (LED) a organických svetelných diód (OLED).

SSL poskytuje kvalitnejšie osvetlenie a prispieva k značným úsporám energie. Cieľom intenzívnych výrobných a výskumných činností je ďalej zlepšovať výkonnosť SSL, najmä energetickú účinnosť a kvalitu, a tým znižovať náklady.

V rámci Európskej zelenej dohody sa EÚ zaviazala, že do roku 2050 dosiahne nulové čisté emisie skleníkových plynov. Osvetlenie zvyšuje až 19 % spotreby elektrickej energie na celom svete, takže efektívnejšie osvetlenie prinesie obrovské úspory energie.

Napríklad nahradenie žiarovky technológiami SSL by mohlo ušetriť až 70 % energie, ktorá sa dnes používa pri osvetlení. A SSL má vynikajúce jedinečné vlastnosti vrátane robustnosti, dlhšej životnosti, stmievania a ladenie farieb. Tieto vlastnosti ponúkajú bezprecedentné príležitosti na formovanie a prispôsobenie svetelného prostredia tak, aby vyhovovalo individuálnym potrebám.

Širokopásmový internet

Potreba rýchlejších, transparentnejších, dynamickejších a ekologickejších širokopásmových sietí podporuje politiku EÚ v oblasti optických dátových komunikácií. Výskum v tejto oblasti sa zaoberá dramatickým nárastom spotreby energie na webe, v dátových centrách a serveroch. Cieľom je umožniť rast prevádzky, rýchle zmeny v sieti a meniace sa požiadavky na prevádzku a zároveň zabezpečiť, aby bola dátová komunikácia rýchlejšia, lacnejšia a energeticky efektívnejšia.

Bezpečnosť a ochrana

Photonics je kľúčovým faktorom pre zvýšenie bezpečnosti a ochrany ľudí, tovaru a životného prostredia. Prináša možnosť budovania bezkontaktných senzorov a vizuálnych aplikácií v rôznych rozsahoch svetelného spektra od röntgenového po terahertz. Takéto snímače by boli dostatočne citlivé a presné na spoľahlivé zistenie potenciálnych nebezpečenstiev alebo nebezpečných situácií.

Technológie Photonics majú niekoľko praktických aplikácií v oblasti bezpečnosti a ochrany. Optické snímače sa používajú na zisťovanie štrukturálnych chýb v stavebníctve, predchádzanie znečisteniu životného prostredia a vývoj asistenčných systémov vodiča. 

Bezpečnostné aplikácie sa tiež spoliehajú na fotoniku, napríklad v biometrických systémoch a systémoch bezpečnosti hraníc, kamerových systémoch a zariadeniach na odhaľovanie nebezpečného alebo nezákonného tovaru.

Vysoko kvalitná výroba

Lasery sa stali univerzálnym nástrojom. Laserové spracovanie sa stalo nevyhnutným pre veľkoobjemovú, nízkonákladovú a precíznu výrobu. Nové laserové technológie stimulujú nové výrobné procesy s mimoriadnou kvalitou. To umožňuje masové prispôsobenie a vysoko flexibilnú výrobu na požiadanie, rýchlu, čistú a zdrojovo efektívnu výrobu a výrobu s nulovou chybou.

Európa je lídrom v oblasti priemyselných laserových technológií. Vyvíja, dodáva a používa laserové a laserové systémy. Priemyselné laserové technológie sa používajú v automobilovom priemysle, na spracovanie plastov, na výrobu fotovoltických článkov, polovodičov a miniaturizovaných komponentov používaných v lekárskej technológii a ďalšie.

Ak sa chcete dozvedieť viac o Photonics, navštívte Photonics21, Európsku technologickú platformu, alebo nás kontaktujte pre ďalšie informácie.