Лазерная химия – с чем ее едят?

Лазерная химия изучает химические процессы, стимулируемые лазерным излучением, в которых решающую роль играют специфические свойства лазерного излучения. Так, высокая монохроматичность лазерного излучения позволяет селективно возбуждать молекулы одного вида, при этом молекулы других видов остаются невозбужденными.

Возможность фокусировки лазерного излучения позволяет вводить энергию локально, в определенную область объема, занимаемого реагирующей смесью.

Лазерное воздействие на химические реакции бывает тепловым и фотохимическим. При тепловом воздействии реагирующая смесь только нагревается, энергия распределяется равномерно по всем степеням свободы реагирующих молекул. Преимущество лазерного нагрева — возможность вводить энергию в нужное место вещества и за короткое время, а также избегать нежелательного контакта реагентов с нагреваемой поверхностью реактора. Локальный нагрев реагентов при этом может достигать тысяч градусов, что крайне трудно при других способах нагрева.

Фотохимическое воздействие лазерного излучения дает возможность достигать концентраций возбужденных молекул или радикалов, намного превышающих равновесное значение при данной температуре. Лазерное излучение используют для стимулирования реакций в твердых телах, в частности при создании больших интегральных схем в микроэлектронике.

Применение лазерного излучения в химии наиболее эффективно для процессов, связанных с получением дорогостоящих продуктов и изделий (например, при разделении изотопов).

Лазерная офтальмология и микрохирургия, в конечном счете, та же лазерная химия, но для медицинских целей. По данным Всемирной организации здравоохранения аномалиями рефракции глаза страдают более 45% населения всего мира. В России этот показатель равен 48% и постоянно растет в связи с урбанизацией. У подростков отмечается рост аномалий рефракции, и этот показатель достигает 80%.

Лазерное лечение по праву занимает ведущее место, так как по сравнению с лекарственными препаратами и хирургическими методами является наиболее эффективным, безвредным, бескровным, безболезненным, не требующим отказа от обычного образа жизни. Лазер — единственный способ лечения диабетической ретинопатии, могущий сохранить зрение, при тромбозах, нарушениях кровообращения в сетчатке и зрительном нерве, кровоизлияниях, при нарушениях в сетчатке, связанных с гипертонической болезнью, атеросклерозом, при близорукости или миопии, дальнозоркости или гиперметропии и астигматизме, разрывах и отслойках сетчатки.

С помощью лазерной коррекции зрения десятки миллионов людей избавились от близорукости и дальнозоркости, обрели зрение после удаления катаракты.

Работает Институт лазерной физики (Новосибирск). Можно почитать: Башкин А. С. и др. Химические лазеры. М.: Наука, 1982; Открытие доктора Федорова. Биографические очерки. В 3-х книгах. — М.: 2007 (воспоминания о всемирно известном враче-офтальмологе академике Святославе Николаевиче Федорове, написанные его коллегами и друзьями); Саркисян К. А. Лазерная коррекция зрения: мифы и реальность. — М.: 2006.