Fotonika

Fotonika je znanost in tehnologija svetlobe. Vključuje generiranje, vodenje, manipuliranje, ojačevanje in zaznavanje svetlobe. In to je za številnimi inovacijami, ki so spremenile naš način življenja v zadnjih nekaj letih. 

Laserji, optična vlakna, kamere in zasloni v naših telefonih, optične pincete in razsvetljava v naših avtomobilih, domovih, računalniških zaslonih in televizorjih so le nekateri primeri fotonike. Glede na sedanje okolje in potencial, ki ga ima fotonika za spodbujanje inovacij v več industrijah, je bila priznana kot ena ključnih omogočitvenih tehnologij (KET) v Evropi 21. stoletja.

Evropska tehnološka platforma Photonics21 predstavlja prednostne naloge na področju raziskav fotonike na evropski ravni. Njen cilj je razviti skupen pristop evropske industrije, znanosti in politike. Evropska komisija je podpisala javno-zasebno partnerstvo s podjetjem Photonics21 za podporo in razvoj tega temeljnega dela evropske znanosti in podjetništva. 

Fotonika in vsakdanje življenje

Fotonika ima pomembno vlogo pri spodbujanju inovacij na vse večjem številu področij. Uporaba fotonike se razprostira v več sektorjih, od optičnih podatkovnih komunikacij do slikanja, razsvetljave in zaslonov, do proizvodnega sektorja, bioloških znanosti, zdravstvenega varstva, zaščite in varnosti.

Fotonika ponuja nove in edinstvene rešitve, kjer se današnje konvencionalne tehnologije približujejo svojim omejitvam glede hitrosti, zmogljivosti in natančnosti. Vpliv fotonike v našem vsakdanjem življenju je izjemen.

Zdravje

Fotonika lahko revolucionira zdravstveno varstvo zaradi zmožnosti svetlobe, da hitro, občutljivo in natančno odkrije in izmeri bolezni.

Biofotonika je uporaba tehnologij, ki temeljijo na svetlobi, v bio & medicinskih znanostih. Učinkovito se lahko uporablja za zelo zgodnje odkrivanje bolezni, z neinvazivnimi slikovnimi tehnikami ali aplikacijami na mestu oskrbe.

Biofotonika je ključnega pomena tudi za analizo procesov na molekularni ravni, kar omogoča boljše razumevanje izvora bolezni, s tem pa tudi preprečevanje in nova zdravljenja. Fotonske tehnologije imajo tudi pomembno vlogo pri obravnavanju potreb naše starajoče se družbe, od srčnih spodbujevalnikov, sintetičnih kosti do endoskopov in mikrokamer, ki se uporabljajo v procesih in vivo.

Razsvetljava in varčevanje z energijo

Fotonika se uporablja tudi v napredni tehnologiji razsvetljave, kot je Solid State Lighting (SSL) za splošno razsvetljavo. SSL temelji na tehnologijah svetlečih diod (LED) in organskih svetlečih diod (OLED).

PSO zagotavlja višjo kakovost razsvetljave in prispeva k znatnim prihrankom energije. Cilj intenzivnih proizvodnih in raziskovalnih dejavnosti je nadaljnje izboljšanje učinkovitosti PSO, zlasti energetske učinkovitosti in kakovosti, ter s tem zmanjšanje stroškov.

EU se je v okviru evropskega zelenega dogovora zavezala, da bo do leta 2050 dosegla ničelno stopnjo neto emisij toplogrednih plinov. Razsvetljava predstavlja približno 19 % porabe električne energije po vsem svetu, zato bo učinkovitejša razsvetljava zagotovila velike prihranke energije.

Na primer, zamenjava žarnic s tehnologijami SSL bi lahko prihranila do 70 % energije, ki se danes uporablja za razsvetljavo. SSL ima izjemne edinstvene lastnosti, vključno z robustnostjo, daljšo življenjsko dobo, zatemnitvijo in barvno nastavljivostjo. Te lastnosti ponujajo izjemne priložnosti za oblikovanje in prilagajanje svetlobnega okolja individualnim potrebam.

Širokopasovni internet

Potreba po hitrejših, preglednejših, dinamičnih in okolju prijaznejših širokopasovnih omrežjih je gonilo raziskovalne politike EU na področju optičnih podatkovnih komunikacij. Raziskave na tem področju obravnavajo dramatično povečanje porabe energije na spletu, v podatkovnih centrih in strežnikih. Cilj je omogočiti rast prometa, hitre spremembe omrežja in različne prometne zahteve, hkrati pa zagotoviti hitrejše, cenejše in energetsko učinkovitejše podatkovne komunikacije.

Varnost in zaščita

Fotonika je ključni dejavnik za izboljšanje varnosti in zaščite ljudi, blaga in okolja. Prinaša možnost gradnje brezkontaktnih senzorjev in vizualnih aplikacij, ki delujejo v različnih območjih svetlobnega spektra od rentgenskega do teraherčnega. Taki senzorji bi bili dovolj občutljivi in natančni, da bi lahko zanesljivo zaznali morebitne nevarnosti ali nevarne situacije.

Fotonske tehnologije imajo več praktičnih aplikacij na področju varnosti in zaščite. Senzorji vlaken se uporabljajo za odkrivanje strukturnih napak v gradbenem sektorju, preprečevanje onesnaževanja okolja in razvoj sistemov za pomoč voznikom. 

Varnostne aplikacije temeljijo tudi na fotonskih tehnologijah, na primer v biometričnih in mejnih varnostnih sistemih, videonadzornih sistemih in opremi za odkrivanje nevarnega ali nezakonitega blaga.

Visokokakovostna proizvodnja

Laserji so postali vsestransko orodje. Laserska obdelava je postala bistvena za obsežno, poceni in natančno proizvodnjo. Nove laserske tehnologije spodbujajo nove proizvodne procese z izjemno visoko kakovostjo. To omogoča množično prilagajanje in zelo prilagodljivo proizvodnjo na zahtevo, hitro, čisto in z viri gospodarno proizvodnjo ter proizvodnjo brez napak.

Evropa je vodilna na področju industrijskih laserskih tehnologij. Razvija, dobavlja in uporablja laserje in laserske sisteme. Industrijske laserske tehnologije se uporabljajo v avtomobilski industriji, za obdelavo plastike, za proizvodnjo fotonapetostnih celic, polprevodnikov in miniaturiziranih komponent, ki se uporabljajo v medicinski tehnologiji, in še več.

Če želite izvedeti več o fotoniki, obiščite evropsko tehnološko platformo Photonics21 ali se za več informacij obrnite na nas.