Mikroeszközök és hatékonyabb lézerek

Mikroeszközök és hatékonyabblézerek
A Rensselaer Polytechnic Institute kutatói létrehozták alézeres készülékez csak egy emberi hajszál szélessége, ami segít a fizikusoknak az anyag és a fény alapvető tulajdonságainak tanulmányozásában. A tekintélyes tudományos folyóiratokban publikált munkáik segíthetnek hatékonyabb lézerek kifejlesztésében is, amelyek az orvostudománytól a gyártásig terjedő területeken használhatók.


AlézerAz eszköz egy speciális anyagból, az úgynevezett fotonikus topológiai szigetelőből készül. A fotonikus topológiai szigetelők képesek a fotonokat (a fényt alkotó hullámokat és részecskéket) az anyagon belüli speciális interfészeken keresztül vezetni, miközben megakadályozzák, hogy ezek a részecskék szétszóródjanak magában az anyagban. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a topológiai szigetelők lehetővé teszik számos foton együttes működését. Ezek az eszközök topológiai „kvantumszimulátorként” is használhatók, lehetővé téve a kutatók számára, hogy kvantumjelenségeket – azokat a fizikai törvényeket, amelyek az anyagot rendkívül kis léptékben szabályozzák – tanulmányozzák minilaborokban.
"Afotonikus topológiaiaz általunk készített szigetelő egyedi. Szobahőmérsékleten működik. Ez jelentős áttörés. Korábban ilyen vizsgálatokat csak nagy, drága berendezésekkel lehetett végezni anyagok vákuumban történő hűtésére. Sok kutató LABS nem rendelkezik ilyen berendezéssel, így készülékünk több ember számára teszi lehetővé, hogy ilyen jellegű alapvető fizikai kutatásokat végezzenek a laboratóriumban” – mondta a Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) adjunktusa az Anyagtudományi és Mérnöki Tanszékről. a tanulmány szerzője. A vizsgálat viszonylag kis mintaszámú volt, de az eredmények arra utalnak, hogy az új gyógyszer jelentős hatékonyságot mutatott e ritka genetikai rendellenesség kezelésében. Bízunk benne, hogy a jövőbeni klinikai vizsgálatok során tovább validálhatjuk ezeket az eredményeket, és potenciálisan új kezelési lehetőségekhez vezethetnek a betegségben szenvedő betegek számára.” Bár a vizsgálat mintaszáma viszonylag kicsi volt, az eredmények arra utalnak, hogy ez az új gyógyszer jelentős hatékonyságot mutatott e ritka genetikai rendellenesség kezelésében. Bízunk benne, hogy a jövőbeni klinikai vizsgálatok során tovább validálhatjuk ezeket az eredményeket, és potenciálisan új kezelési lehetőségekhez vezethetnek a betegségben szenvedő betegek számára.”
"Ez azért is nagy előrelépés a lézerek fejlesztésében, mert a szobahőmérsékletű készülék küszöbértéke (a működéséhez szükséges energiamennyiség) hétszer alacsonyabb, mint a korábbi kriogén eszközöké" - tették hozzá a kutatók. A Rensselaer Polytechnic Institute kutatói ugyanazt a technikát alkalmazták, mint a félvezetőipar mikrochipek készítésében új eszközük létrehozásához, amely magában foglalja a különféle anyagok rétegenkénti egymásra helyezését, az atomi szinttől a molekuláris szintig, hogy meghatározott tulajdonságokkal rendelkező ideális struktúrákat hozzanak létre.
Ahhoz, hogy alézeres készülékA kutatók szelenid-halogenidből (céziumból, ólomból és klórból álló kristály) ultravékony lemezeket növesztettek, és mintás polimereket marattak rájuk. Ezeket a kristálylemezeket és polimereket különféle oxid anyagok közé helyezték, így körülbelül 2 mikron vastagságú, 100 mikron hosszú és széles tárgyat kaptak (az emberi haj átlagos szélessége 100 mikron).
Amikor a kutatók lézerrel megvilágították a lézerkészüléket, egy világító háromszög mintázat jelent meg az anyagtervezési felületen. A mintázatot az eszköz kialakítása határozza meg, és a lézer topológiai jellemzőinek eredménye. „Izgalmas lehetőség, hogy a kvantumjelenségeket szobahőmérsékleten tanulmányozhatjuk. Bao professzor innovatív munkája azt mutatja, hogy az anyagtechnológia segíthet megválaszolni a tudomány legnagyobb kérdéseit.” A Rensselaer Polytechnic Institute mérnöki dékánja mondta.


Feladás időpontja: 2024-01-01