在飛秒紅外激光的照射下，普通玻璃的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被打亂重組，成為了新的物質(zhì)甚至可能變成寶石。在近日的紅外學會年會上，紅外光學相關(guān)人士余昺鯤教授介紹了他所在課題組的較新研究成果。而其也預(yù)示著在這種優(yōu)點光線的照耀下，將一些透明材料化廢為寶將成為可能。

    據(jù)介紹，“飛秒”其實是時間王國里的一員，只不過它是一個小字輩。它是標衡時間長短的一種計量單位。“飛秒”其實也叫作毫微微秒，即1飛秒只有10的負15次方秒。你能想象它有多快嗎？光速是一秒鐘30萬公里，而在一飛秒之內(nèi)，光只能走0.3微米，而這只不到一根頭發(fā)絲的百分之一長。

    而飛秒激光則是在非常短的時間范圍內(nèi)所產(chǎn)生的激光，其具有非常高的瞬時功率，可達到百萬億瓦。這是個什么概念呢？目前全世界所有的發(fā)電廠在同一時間一起發(fā)電，其產(chǎn)生的總電功率約為一萬億瓦。也就是說，飛秒激光的瞬時功率是大部分國家發(fā)電總功率的一百倍。而飛秒激光的另一大特點就是它能聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的空間區(qū)域，使電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高數(shù)倍。

    正因為有著這些不同尋常的特性，使得飛秒紅外激光在連續(xù)輻射時會對物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)造成影響。據(jù)余教授所在的課題組所做的一系列試驗表明，飛秒紅外激光輻射硼酸鹽玻璃時，焦點處的玻璃轉(zhuǎn)化為低溫相偏硼酸鋇晶體；而采用較長的輻射時間后，低溫相偏硼酸鋇晶體出現(xiàn)的同時伴隨有部分的高溫相晶體。

    而這一實驗結(jié)果也表明，利用飛秒紅外激光進行輻射，能夠使得透明材料如玻璃、聚合物、晶體等內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行有選擇性的改變。由于照射時間的長短對應(yīng)于物質(zhì)的變化，所以將來通過輻射來產(chǎn)生寶石也是大有可能。

    據(jù)介紹，現(xiàn)在市場上形形色色的人工寶石在物理性質(zhì)上和真寶石幾乎沒有什么區(qū)別。人工寶石在選料上主要采用和真寶石性質(zhì)相仿的物質(zhì)進行合成和加工，讓產(chǎn)物的硬度、密度和折射率非常接近真寶石，所以制作精良的合成寶石幾乎可以以假亂真。但之所以它們不足以替代真寶石是因為它們的內(nèi)在分子結(jié)構(gòu)還是原來的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，雖然外在的物理性質(zhì)改變了，但其內(nèi)在還是和真寶石有所不同。而如果采用飛秒紅外激光等特殊手段將晶體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)改變的話，原先的晶體將完全成為另一種物質(zhì)，無論是物理性質(zhì)還是內(nèi)在結(jié)構(gòu)都將完全改變。而這也意味著，這樣的方法產(chǎn)生的將是真實的寶石。隨著將來技術(shù)的完善和實驗的深入，玻璃變寶石將不再是天方夜譚。