Mikroierīces un efektīvāki lāzeri

Mikroierīces un efektīvākaslāzeri
Renselera Politehniskā institūta pētnieki ir izveidojuši alāzera ierīcetas ir tikai cilvēka mata platums, kas palīdzēs fiziķiem izpētīt matērijas un gaismas pamatīpašības. Viņu darbs, kas publicēts prestižos zinātniskos žurnālos, varētu arī palīdzēt izstrādāt efektīvākus lāzerus izmantošanai dažādās jomās, sākot no medicīnas līdz ražošanai.

Thelāzersierīce ir izgatavota no īpaša materiāla, ko sauc par fotonisko topoloģisko izolatoru. Fotoniskie topoloģiskie izolatori spēj vadīt fotonus (viļņus un daļiņas, kas veido gaismu) caur īpašām saskarnēm materiāla iekšpusē, vienlaikus novēršot šo daļiņu izkliedi pašā materiālā. Šīs īpašības dēļ topoloģiskie izolatori ļauj daudziem fotoniem strādāt kopā kopumā. Šīs ierīces var izmantot arī kā topoloģiskus "kvantu simulatorus", kas ļauj pētniekiem pētīt kvantu parādības - fiziskos likumus, kas regulē vielu ārkārtīgi mazos mērogos - mini laboratorijās.
“Thefotoniskā topoloģiskāmūsu izgatavotais izolators ir unikāls. Tas darbojas istabas temperatūrā. Tas ir liels sasniegums. Iepriekš šādus pētījumus varēja veikt, tikai izmantojot lielas, dārgas iekārtas vielu atdzesēšanai vakuumā. Daudzām pētniecības laboratorijām nav šāda veida aprīkojuma, tāpēc mūsu ierīce ļauj vairāk cilvēku veikt šāda veida fundamentālos fizikas pētījumus laboratorijā, ”sacīja Renselera Politehniskā institūta (RPI) Materiālzinātnes un inženierzinātņu katedras docents un vecākais. pētījuma autors. Pētījumā bija salīdzinoši neliels izlases lielums, taču rezultāti liecina, ka jaunās zāles ir pierādījušas ievērojamu efektivitāti šīs retās ģenētiskās slimības ārstēšanā. Mēs ceram turpmāk apstiprināt šos rezultātus turpmākajos klīniskajos pētījumos un, iespējams, radīs jaunas ārstēšanas iespējas pacientiem ar šo slimību. Lai gan pētījuma izlases lielums bija salīdzinoši neliels, atklājumi liecina, ka šīs jaunās zāles ir pierādījušas ievērojamu efektivitāti šīs retās ģenētiskās slimības ārstēšanā. Mēs ceram turpmāk apstiprināt šos rezultātus turpmākajos klīniskajos pētījumos un, iespējams, radīs jaunas ārstēšanas iespējas pacientiem ar šo slimību.
"Tas ir arī liels solis uz priekšu lāzeru attīstībā, jo mūsu istabas temperatūras ierīces slieksnis (enerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai tas darbotos) ir septiņas reizes zemāks nekā iepriekšējām kriogēnajām ierīcēm," piebilda pētnieki. Rensselaer Politehniskā institūta pētnieki izmantoja to pašu paņēmienu, ko izmanto pusvadītāju rūpniecība, lai izveidotu mikroshēmas, lai izveidotu savu jauno ierīci, kas ietver dažāda veida materiālu sakraušanu slāni pa slānim, sākot no atomu līdz molekulārajam līmenim, lai izveidotu ideālas struktūras ar īpašām īpašībām.
Lai pagatavotulāzera ierīce, pētnieki izaudzēja īpaši plānas selenīda halogenīda (kristāls, kas sastāv no cēzija, svina un hlora) plāksnes un iegravēja uz tām rakstainus polimērus. Viņi ievietoja šīs kristāla plāksnes un polimērus starp dažādiem oksīda materiāliem, kā rezultātā tika iegūts apmēram 2 mikronus biezs un 100 mikronus garš un plats objekts (cilvēka matu vidējais platums ir 100 mikroni).
Kad pētnieki lāzera ierīci apstaroja ar lāzeru, materiāla dizaina saskarnē parādījās gaismas trīsstūra raksts. Rakstu nosaka ierīces dizains, un tas ir lāzera topoloģisko īpašību rezultāts. "Spēja pētīt kvantu parādības istabas temperatūrā ir aizraujoša izredze. Profesora Bao novatoriskais darbs parāda, ka materiālu inženierija var mums palīdzēt atbildēt uz dažiem lielākajiem zinātnes jautājumiem. Rensselaer Politehniskā institūta inženierzinātņu dekāns teica.