Бактеріородопсин уповільнює світло в трильйони разів.

Світлочутливий білок бактеріородопсин, що виробляється деякими бактеріями, здатний уповільнювати швидкість світла, що поширюється, до 0,1 мм/сек. Технологічні перспективи цього відкриття найперспективніші.

Одним із найгучніших досягнень оптики останніх років стало уповільнення світла до «людських швидкостей» та консервація світлового імпульсу (подробиці див. у замітці Світло: зупинка на вимогу?). Цей успіх має величезне значення як для фундаментальної науки, так і для наукомістких технологій, наприклад, для оптоелектроніки. Ці експерименти, однак, далеко не такі прості з технічного погляду. Потрібна неабияка вправність як для «приготування» тієї речовини, яка уповільнюватиме світловий імпульс, так і для управління його сповільнюючими характеристиками.

Білок бактеріородопсин виробляється бактеріями Halobacterium salinarum і служить для них електростанцією, за допомогою якої енергія зеленого світла утилізується для виробництва АТФ. Під дією світла в білку запускається процес циклічних фотоперетворень, швидкістю та напрямом яких можна легко керувати за допомогою зовнішнього джерела світла. Детальний опис та тематичну бібліографію можна знайти на сторінці Bacteriorhodopsin.

Автори роботи наводять результати дослідів, у яких плівка товщиною всього десяту частку міліметра, освітлена керуючим лазером, затримувала проходження сигнального світлового імпульсу без зміни форми. Залежно від параметрів лазерного світла, що управляє, тривалість затримки широко варіювалася і досягала навіть 1 секунди, при цьому прозорість плівки для цього імпульсу завжди залишалася близькою до 100%.

Важко навіть перерахувати всі переваги нового підходу, порівняно зі стандартними методиками.Ось деякі з них:

можливість зміни швидкості поширення світла у найширших межах із майже нульовим поглинанням і відсутністю спотворень сигналу;
повністю оптичне керування швидкістю поширення світла;
уповільнення працює однаково для сигналів довільної форми;
робота йде за кімнатної температури без будь-якого спеціального температурного режиму;
виробництво речовини давно налагоджене і доступне у продажу;
речовина відрізняється високою світло-, температуро- та хімічною стійкістю та нешкідливо для навколишнього середовища;
потужність, яка потрібна для цього експерименту, становить частки милливатта.

Підкреслимо, що кожен із цих пунктів вже дає суттєвий прогрес порівняно з альтернативними методиками.

У принципі, бактеріородопсин вже застосовувався в технології і раніше: його здатність змінювати колір під впливом світла використовується для оптичного зберігання інформації. Проте ніхто не очікував, що цей білок призведе до такого кардинального спрощення та здешевлення цілого напряму сучасних технологій. Слова «прорив» і «революція» будуть, мабуть, надто бляклими для опису всіх тих змін, які можуть спричинити це відкриття.

Втім, якщо воно, звісно, підтвердиться.