Mikroeszközök és hatékonyabb lézerek

Mikroeszközök és hatékonyabbaklézer
A Rensselaer Politechnikai Intézet kutatói létrehozták alézerkészülékEz csak az emberi haj szélessége, amely segít a fizikusoknak az anyag és a fény alapvető tulajdonságainak tanulmányozásában. A rangos tudományos folyóiratokban közzétett munkájuk szintén elősegítheti a hatékonyabb lézerek kidolgozását a gyógyszerektől a gyártásig terjedő területeken.

AlézerAz eszköz egy speciális anyagból készül, amelyet fotonikus topológiai szigetelőnek hívnak. A fotonikus topológiai szigetelők képesek irányítani a fotonokat (a hullámok és részecskéket, amelyek fényt alkotnak) az anyag belsejében lévő speciális interfészeken keresztül, miközben megakadályozzák, hogy ezek a részecskék szétszóródjanak az anyagban. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a topológiai szigetelők lehetővé teszik, hogy sok foton egészében együtt dolgozzon. Ezek az eszközök topológiai „kvantumszimulátorokként” is használhatók, lehetővé téve a kutatók számára a kvantum jelenségek tanulmányozását-a fizikai törvényeket, amelyek rendkívül kis skálán szabályozzák az anyagot-a mini-labdákban.
"Afotonikus topológiaiA szigetelő, amelyet készítettünk, egyedi. Szobahőmérsékleten működik. Ez egy jelentős áttörés. Korábban ezeket a vizsgálatokat csak nagy, drága berendezésekkel lehetett elvégezni, hogy vákuumban lehűtsék az anyagokat. Számos kutató laboratóriumban nincs ilyen típusú berendezés, tehát eszközünk lehetővé teszi, hogy több ember végezzen ilyen alapvető fizikai kutatást a laboratóriumban ” - mondta a Rensselaer Politechnikai Intézet (RPI) asszisztens professzora az Anyagtudományi és Műszaki Tanszékben, valamint a tanulmány vezető szerzője. A tanulmánynak viszonylag kis mintája volt, de az eredmények azt sugallják, hogy az új gyógyszer szignifikáns hatékonyságot mutatott e ritka genetikai rendellenesség kezelésében. Bízunk benne, hogy ezeket az eredményeket tovább valljuk a jövőbeli klinikai vizsgálatok során, és potenciálisan új kezelési lehetőségeket eredményezünk a betegségben szenvedő betegek számára. ” Noha a vizsgálat mintája viszonylag kicsi volt, az eredmények azt sugallják, hogy ez az új gyógyszer szignifikáns hatékonyságot mutatott e ritka genetikai rendellenesség kezelésében. Bízunk benne, hogy ezeket az eredményeket tovább valljuk a jövőbeli klinikai vizsgálatok során, és potenciálisan új kezelési lehetőségeket eredményezünk a betegségben szenvedő betegek számára. ”
"Ez szintén nagy előrelépés a lézerek fejlesztésében, mivel a szobahőmérsékleti eszköz küszöbértéke (a működéshez szükséges energiamennyiség) hétszer alacsonyabb, mint a korábbi kriogén eszközöknél"-tette hozzá a kutatók. A Rensselaer Politechnikai Intézet kutatói ugyanazt a technikát alkalmazták, amelyet a félvezető iparág használt a mikrochipek készítéséhez új eszközük létrehozására, amely magában foglalja a különféle anyagok rétegre történő egymásra rakását, az atomtól a molekuláris szintig, speciális tulajdonságokkal rendelkező ideális struktúrák létrehozásához.
Hogy elkészítse alézerkészülék, a kutatók ultravékony szelenid-halide-lemezeket (céziumból, ólomból és klórból alkotott kristály) és rájuk varrott mintás polimereket termesztettek. Ezeket a kristálylemezeket és polimereket különféle oxid anyagok között szedte, így körülbelül 2 mikron vastag és 100 mikron hosszú és széles tárgyat eredményez (az emberi haj átlagos szélessége 100 mikron).
Amikor a kutatók lézert ragyogtak a lézerek eszközén, fényes háromszög mintázat jelent meg az anyagtervezési felületen. A mintát az eszköz kialakítása határozza meg, és a lézer topológiai tulajdonságainak eredménye. „A kvantum jelenségek szobahőmérsékleten történő tanulmányozása izgalmas kilátás. Bao professzor innovatív munkája azt mutatja, hogy az anyagmérnöki munka segíthet a tudomány egyik legnagyobb kérdésének megválaszolásában. ” A Rensselaer Politechnikai Intézet Műszaki Dean mondta.