De maser (microgolfversterking door gestimuleerde emissie van straling), de oudere broer of zus van de laser met microgolffrequentie, werd uitgevonden in 1954. In tegenstelling tot lasers, die wijdverbreid zijn geworden, masers worden veel minder vaak gebruikt omdat ze om te kunnen functioneren gekoeld moeten worden tot temperaturen dichtbij het absolute nulpunt (-273°C).

Echter, deze nieuwe studie van Imperial College London en UCL, en gepubliceerd in Natuur , rapporteert voor het eerst een maser die continu kan werken bij kamertemperatuur.

Hoofdonderzoeker dr. Jonathan Breeze, van de afdeling Materialen van Imperial, zei:"Deze doorbraak maakt de weg vrij voor de wijdverbreide acceptatie van masers en opent de deur voor een breed scala aan toepassingen die we graag willen verkennen. We hopen dat de maser nu net zoveel succes zal hebben als de laser."

In 2012, wetenschappers hebben aangetoond dat een maser bij kamertemperatuur kan werken met behulp van het organische molecuul pentaceen. Echter, het produceerde slechts korte uitbarstingen van maserstraling die minder dan een duizendste van een seconde duurden. In elk geval, de maser continu had laten werken, het kristal zou waarschijnlijk zijn gesmolten.

Nutsvoorzieningen, Dr. Breeze en collega's hebben een synthetische diamant gebruikt die is gegroeid in een stikstofrijke atmosfeer om een ​​nieuwe maser te creëren die continu werkt.

Koolstofatomen werden 'uitgeslagen' uit de diamant met behulp van een hoogenergetische elektronenstraal, het creëren van ruimtes die bekend staan ​​als 'vacatures'. De diamant werd vervolgens verhit, waardoor stikstofatomen en koolstofvacatures konden paren, het vormen van een type defect dat bekend staat als een stikstof-vacature (NV) defectcentrum. De diamant werd geleverd door Element Six.

Wanneer geplaatst in een ring van saffier om de microgolfenergie te concentreren, en verlicht door groen laserlicht, de onderzoekers ontdekten dat de maser bij kamertemperatuur werkte en belangrijker nog, doorlopend.

Co-auteur professor Neil Alford, ook van Imperial's Department of Materials, zei:"Deze technologie heeft nog een lange weg te gaan, maar ik zie dat het wordt gebruikt waar gevoelige detectie van microgolfstraling essentieel is".

Het team dat de ontdekking deed, zegt dat masers kunnen worden gebruikt in een reeks toepassingen, zoals medische beeldvorming en het scannen van luchthavenbeveiliging. Ze zijn meer traditioneel gebruikt in diepe ruimtecommunicatie en radioastronomie.

Naast medische beeldvorming en veiligheidsscans op luchthavens, masers kunnen een cruciale rol spelen bij het verbeteren van sensoren om bommen op afstand te detecteren, nieuwe technologie voor kwantumcomputers, en zou zelfs de communicatiemethoden in de ruimte kunnen verbeteren om mogelijk leven op andere planeten te vinden.