Marks, wynalazca i szef przedsi´bior- Å»e emitowaç Ęwiat"o laserowe  spójnÄ…
INÚYNIERIA CHEMICZNA
stwa, przewiduje, Å»e iloĘç Lumeloidu wiÄ…zk´ fotonów o jednej d"ugoĘci fali.
potrzebna do wytwarzania 1 W energii W lipcu ub. r. na konferencji w Snow-
Moc z plastiku nie b´dzie kosztowaç wi´cej niÅ» 50 cen- bird (Utah) trzy grupy badaczy przed-
tów, podczas gdy cena obecnie stoso- stawi"y rezultaty badał
wykazujące, Że
Byç moÅ»e wkrótce pojawiÄ… si´
wanych ogniw s"onecznych to 3 4 do- te same efekty moÅ»na uzyskaç, uÅ»ywa-
polimerowe ogniwa i lasery
lary za wat. jąc sta"ych polimerów.  Jestem fizykiem,
Jak wyjaĘnia Marks, proces w tych fo- nie potrafi´ robiç takich rzeczy  mówi
uŻ od prawie 20 lat naukowcy wie- liach przypomina zachodzące w liĘciach Z. Valy Vardeny z University of Utah,
le sobie obiecujÄ… po pó"przewodni- reakcje fotochemiczne. Wyst´pujÄ… tam przewodniczÄ…cy konferencji  ale che-
J
kowych polimerach  dziwnych ma- uk"ady barwnikowo-bia"kowe zwane micy, którzy wytworzyli te materia"y,
teria"ach, które mogÄ… jednoczeĘnie byç fotosystemami, które uczestniczÄ… w to genialni ludzie.
mi´kkie jak plastikowa folia i przewo- przep"ywie elektronów uwolnionych WczeĘniejsze generacje pó"przewo-
dziç jak miedÄ™1. MoÅ»liwoĘci tych orga- pod wp"ywem Ęwiat"a. Podobne struk- dzÄ…cych polimerów nie mog"y emito-
nicznych zwiÄ…zków zro- waç laserowego Ęwiat"a
dzi"y marzenia o nowych g"ównie z dwóch powo-
urządzeniach optoelektro- dów. Po pierwsze, ich
nicznych  od przezroczy- czÄ…steczki bombardo-
stych tranzystorów po ela- wane elektronami lub
styczne diody Ęwiecące. fotonami zamienia"y
Ale jedynie nieliczne z wi´kszoĘç uzyskanej
tych pomys"ów wysz"y energii w ciep"o zamiast
poza laboratoria. W ubie- w Ęwiat"o  po prostu
g"ym roku uczeni dodali mia"y niskÄ… wydajnoĘç
dwie obiecujÄ…ce kandyda- luminescencji. Po dru-
tury do swojej listy Ży- gie, folie polimerowe
czeł
: baterie s"oneczne zwykle absorbowa"y
i lasery na ciele sta"ym. wytworzone w nich fo-
To, co zwraca uwag´ tony, nie emitujÄ…c ich 
w tych materia"ach  na- nie wykazywa"y naj-
zywanych równieŻ synte- mniejszego wzmocnie-
tycznymi metalami  to nia optycznego, które
ich trwa"oĘç i niÅ»szy koszt jest dla materia"u lase-
uzyskania w porównaniu rującego miarą lawino-
z ich nieorganicznymi od- wego gromadzenia fo-
powiednikami. W dodat- tonów w jednym im-
ku "atwo si´ je wytwarza. pulsie Ęwietlnym.
Ich czÄ…steczki  podobnie Wed"ug Vardeny ego
jak innych polimerów  są nowe materia"y zawie-
d"ugimi "ał
cuchami o w´- rajÄ… mniej zanieczy-
glowym szkielecie, zbudo- szczeł
, majÄ… znacznie
wanymi z powtarzajÄ…cych wi´kszÄ… wydajnoĘç lu-
si´ prostych jednostek minescencyjnÄ… i dzi´ki
zwanych monomerami. temu znacznie wi´ksze
Aby uczyniç je przewo- potencjalne moÅ»liwoĘci
SILNA LUMINESCENCJA tej cienkiej folii wykonanej z PPV
dzÄ…cymi, wystarczy wbu- akcji laserowej. W cza-
niesie obietnic´ konstrukcji laserów plastikowych.
dowaç do nich atomy od- sopiĘmie Japanese Jour-
dające kaŻdej jednostce nal of Applied Physics
"adunki ujemne lub dodatnie.2 Te "adun- tury czÄ…steczkowe zawiera Lumeloid. jego grupa opisa"a polimer nazwany
ki umoÅ»liwiajÄ… przep"yw prÄ…du wzd"uÅ» Elektrodami odprowadza si´ "adunki PPV (p-fenylenowinylen) wykazujÄ…-
"ał
cucha. z powierzchni folii. Nast´pnym krokiem cy 25-procentowÄ… wydajnoĘç lumines-
Naukowcy z Advanced Research De- Marksa b´dzie opracowanie uzupe"nia- cencyjnÄ…. Emitowane z niego czerwone
velopment w Athol (Massachusetts) wy- jÄ…cego polimeru, który magazynowa"- Ęwiat"o sk"ada"o si´ z fotonów o tej sa-
tworzyli plastikowe ogniwa s"oneczne, by energi´ elektrycznÄ….  JeĘli materia"y mej d"ugoĘci fali, ale nie tworzy"o spój-
uÅ»ywajÄ…c dwu róŻnych polimerów  al- fotowoltaiczne majÄ… byç konkurencyj- nej wiÄ…zki.
koholu poliwinylowego (PVA) i poliace- ne, to muszÄ… dzia"aç dzieÅ‚
i noc  wy- Inna grupa biorÄ…ca udzia" w konfe-
tylenu (PA). B"ony tego kopolimeru3, jaĘnia. Jego podwójna folia ma byç rencji w Snowbird opublikowa"a w Na-
opatentowanego jako Lumeloid, pola- sprzedawana w rolkach, jak cynfolia, ture sposób na unikni´cie tego ograni-
ryzujÄ… Ęwiat"o i przynajmniej w teorii i powinna tak si´ w"aĘnie zachowywaç. czenia. Richard H. Friend i jego wspó"-
zamieniają je prawie w trzech czwar- Prace nad plastikami, które zamienia- pracownicy z University of Cambridge
tych na energi´ elektrycznÄ…  znaczÄ…- jÄ… energi´ elektrycznÄ… w Ęwiat"o lasero- umieĘcili folie PPV w urzÄ…dzeniu zwa-
cy wzrost w porównaniu z najwyÅ»ej we, sÄ… mniej zaawansowane, ale i tu po- nym mikrown´kÄ…. Lustra zainstalowa-
20-procentowÄ… wydajnoĘciÄ… wspó"cze- st´p jest szybki. Przed 4 laty Daniel ne w takiej mikrown´ce odbija"y w t´
snych ogniw s"onecznych. Lumeloid Moses z University of California w San- i z powrotem Ęwiat"o emitowane przez
powinien równieÅ» byç taÅ‚
szy i bardziej ta Barbara og"osi", Że rozcieł
czony roz- PPV, wzmacniajÄ…c je w zogniskowanÄ…
przyjazny dla Ęrodowiska. Alvin M. twór pó"przewodzÄ…cych polimerów mo- wiÄ…zk´ laserowÄ….
20 ÂWIAT NAUKI Luty 1997
SERGEY FROLOV
University of Utah
Trzecia grupa na konferencji w Snow- waç dalsze akty emisji.  ChcieliĘmy po- nych, a elektrody mogÄ… reagowaç che-
bird, kierowana przez Alana J. Heegera kazaç, Å»e ca"Ä… grup´ materia"ów charak- micznie z foliÄ…, obniÅ»ajÄ…c luminescen-
z UCSB, przetestowa"a kilkanaĘcie po- teryzuje niewÄ…tpliwe wzmocnienie cyjnÄ… wydajnoĘç polimeru.  To b´dzie
limerów i ich mieszanin. Rezultaty tych optyczne  mówi. trudne  wzdycha Heeger  ale jestem
badał
opublikowane w Science z 27 Obecnie najwaŻniejszym zadaniem optymistą.
Kristin Leutwyler
wrzeĘnia ub. r. wskazują, Że te mate- jest znalezienie sposobu na elektryczne
ria"y zdolne są do emisji laseropo- zasilanie4 tych polimerów. Jak dotąd
1
Licentia poetica autorki. Pó"przewodniki, nawet
dobnego Ęwiat"a w ca"ym zakresie wid- wszystkie trzy grupy wzbudza"y swoje
krystaliczne, nie mają równie dobrego przewod-
ma widzialnego  nawet w takich rzad- próbki za pomocą innego lasera, stoso-
nictwa elektrycznego (bo o takim tu mowa) jak
kich wĘród laserów barwach, jak od- wane jednak w praktyce urządzenia miedę.
2
Skrót myĘlowy; w rzeczywistoĘci "adunki prze-
cienie zielonego i niebieskiego. Heeger, muszÄ… byç zasilane prÄ…dem przep"ywa-
noszÄ… zwykle elektrony, a "adunek dodatni zwiÄ…za-
zamiast stosowaç mikrown´k´, tak jÄ…cym pomi´dzy elektrodami. To nie-
ny jest z atomem, który odda" jeden ze swych elek-
tronów.
umieĘci" swoje próbki, Å»e otaczajÄ…ce po- ma"y problem. Vardeny zwraca uwag´,
3
Tak si´ nazywa polimery zbudowane z róŻnych
wietrze zamyka"o emitowane fotony Że "adunki elektryczne powodują poja-
jednostek.
4
w polimerze, gdzie mog"y stymulo- wienie si´ szkodliwych przejĘç ciepl- Fizycy mówiÄ…  pompowanie .
METEOROLOGIA
Tam, gdzie wiejÄ… wiatry
taroÅ»ytni marynarze przeklinali kapryĘny wiatr, obarczajÄ…c go wi- wierzchni oceanów impulsy radiowe o cz´stoĘci najlepiej odbija-
SnÄ… za wpadanie statków na mielizny i zatoni´cia. W naszych cza- nej przez fale o rozmiarach rz´du centymetrów. Kiedy impulsy
sach Å»yroskopowe stabilizatory zmniejszajÄ… ko"ysanie si´ statku docierajÄ… do wody, ulegajÄ… niewielkiej transformacji na skutek od-
podczas najwi´kszych burz, a silniki dieslowskie umoÅ»liwiajÄ… p"y- bicia i rozproszenia na pomarszczonej powierzchni.
wanie w bezwietrznÄ… pogod´. Jednak mimo rozwoju techniki do dziĘ Satelita, wyposaÅ»ony w szeĘç anten d"ugoĘci 3 m kaÅ»da, zapi-
zmiany kierunków wiatrów w strefie pasatów mogą zarówno wyd"u- suje te drobne zmiany powracających impulsów z dok"adnoĘcią po-
Å»yç czas podróŻy przez oceany, jak i zwi´kszyç jej koszty. WiejÄ…- zwalajÄ…cÄ… okreĘliç kierunek i pr´dkoĘç przesuwania si´ zmarsz-
ce nad oceanami wiatry decydujÄ… bowiem o stanie pogody na ca- czek, a zatem równieÅ» wiatru przyczyniajÄ…cego si´ do ich
"ej kuli ziemskiej. Dzi´ki nowoczesnej technice naukowcy tworzÄ… powstania. Nast´pnie dane te zostajÄ… przetworzone na Ziemi
modele klimatyczne, które umoŻliwiają przewidywanie tras i si"y i s"uŻą do konstruowania komputerowych map pokrytych siecią
sztormów, a takÅ»e prognozowanie nast´pstw globalnego ocieple- strza"ek, które wskazujÄ… pr´dkoĘç oraz kierunek wiatru w 190 tys.
nia powierzchniowych wód oceanicznych; pozwalają teŻ zrozu- punktów. Po na"oŻeniu takich map na satelitarny obraz zachmurze-
~
mieç przyczyn´ zjawisk El-Nino zak"ócajÄ…cych normalne warunki nia moÅ»na przewidywaç si"´ i zasi´g sztormów, zanim osiÄ…gnÄ…
pogodowe. Dok"adnoĘç tych modeli zaleÅ»y od naszej wiedzy na te- one dojrza"e stadium. We wrzeĘniu ub. r. NASA przedstawi"o pro-
mat si"y i kierunków wiatrów wiejÄ…cych nad oceanami. gnozy dotyczÄ…ce wiatrów o pr´dkoĘciach ponad 110 km/godz.
Dane jednak są zbierane nieregularnie, czasem pochodzą z nie- (ok. 30 m/s) w centrum tajfunu Violet u wybrzeŻy Japonii (poniŻej).
dok"adnych odczytów z boi meteorologicznych oraz raportów gro- Agencja planuje przesy"anie co dwie godziny takich danych do
madzonych na statkach. Pod koniec wrzeĘnia synoptycy pok"ado- amerykał
skich synoptyków, którzy opracowują prognozy dla te-
wi i kapitanowie statków zostali mile zaskoczeni, gdy otrzymali renów przybrzeÅ»nych i dla Å»eglugi, by uprzedzaç o nie sprzyjajÄ…-
z NASA pierwsze pomiary wykonane za pomocÄ… urzÄ…dzenia (scat- cych warunkach atmosferycznych.
terometer) umieszczonego na japoł
skim satelicie Advanced Earth W. Wayt Gibbs
Observing Satellite. Co drugi dzieł

satelita ten rejestruje dane z co naj-
mniej 90% powierzchni oceanu
Ęwiatowego wolnej od pokrywy lo-
dowej i przesy"a je na Ziemi´. Na
ich podstawie opracowuje si´
szczegó"owÄ… map´ komputerowÄ…
wiatrów.
Przedzieranie si´ przez chmury
i deszcz, aby okreĘliç kierunek
i pr´dkoĘç niewidzialnych mas po-
wietrza, wymaga pewnych trików
technicznych. Przede wszystkim
naleÅ»y rozpatrywaç zjawiska spo-
wodowane przez wiatr. Przyk"adem
sÄ… zmarszczki na powierzchni wo-
dy, które operatorzy radarów od-
bierajÄ… zazwyczaj jako szum. Wyko-
rzystują to myĘliwce odrzutowe i
zdalnie kierowane pociski; lecÄ…c ni-
sko nad wodÄ…, sÄ… trudne do wykry-
cia przez radary. Zak"ócenia te mo-
gÄ… byç takÅ»e Ä™ród"em cennych
informacji meteorologicznych.
Wspomniane przyrzÄ…dy NASA zbie-
rajÄ… je, wysy"ajÄ…c w kierunku po-
ÂWIAT NAUKI Luty 1997 21
NASA/JET PROPULSION LABORATORY