Mikroseadmed ja tõhusamadlaserid
Rensselaeri Polütehnilise Instituudi teadlased on loonudlaserseadeSee on vaid inimese juuksekarva laiune ja aitab füüsikutel uurida aine ja valguse põhiomadusi. Nende töö, mis on avaldatud mainekates teadusajakirjades, võiks aidata ka arendada tõhusamaid lasereid kasutamiseks erinevates valdkondades alates meditsiinist kuni tootmiseni.
SeelaserSeade on valmistatud spetsiaalsest materjalist, mida nimetatakse footontopoloogiliseks isolaatoriks. Footontopoloogilised isolaatorid suudavad juhtida footoneid (valgust moodustavad lained ja osakesed) läbi materjali sees olevate spetsiaalsete liideste, takistades samal ajal nende osakeste hajumist materjalis endas. Tänu sellele omadusele võimaldavad topoloogilised isolaatorid paljudel footonitel tervikuna koos töötada. Neid seadmeid saab kasutada ka topoloogiliste "kvantsimulaatoritena", mis võimaldavad teadlastel minilaborites uurida kvantnähtusi – füüsikaseadusi, mis reguleerivad ainet äärmiselt väikestes skaalades.
"Seefootontopoloogiline„Meie valmistatud isolaator on ainulaadne. See töötab toatemperatuuril. See on suur läbimurre. Varem sai selliseid uuringuid läbi viia ainult suurte ja kallite seadmetega, mis jahutasid aineid vaakumis. Paljudel uurimislaboritel sellist varustust pole, seega võimaldab meie seade rohkematel inimestel sellist fundamentaalfüüsika uurimistööd laboris teha,“ ütles Rensselaer Polütehnilise Instituudi (RPI) materjaliteaduse ja -tehnika osakonna dotsent ning uuringu vanemautor. Uuringu valim oli suhteliselt väike, kuid tulemused näitavad, et uudne ravim on näidanud märkimisväärset efektiivsust selle haruldase geneetilise häire ravis. Ootame huviga nende tulemuste edasist valideerimist tulevastes kliinilistes uuringutes ja potentsiaalselt uute ravivõimaluste pakkumist selle haigusega patsientidele. Kuigi uuringu valim oli suhteliselt väike, näitavad tulemused, et see uudne ravim on näidanud märkimisväärset efektiivsust selle haruldase geneetilise häire ravis. Ootame huviga nende tulemuste edasist valideerimist tulevastes kliinilistes uuringutes ja potentsiaalselt uute ravivõimaluste pakkumist selle haigusega patsientidele.“
„See on ka suur samm edasi laserite arendamisel, sest meie toatemperatuuril töötava seadme lävi (selle tööks vajalik energiakogus) on seitse korda madalam kui varasematel krüogeensetel seadmetel,“ lisasid teadlased. Rensselaer Polütehnilise Instituudi teadlased kasutasid oma uue seadme loomisel sama tehnikat, mida pooljuhtide tööstus kasutab mikrokiipide valmistamiseks, mis hõlmab erinevat tüüpi materjalide kiht-kihi haaval virnastamist aatomi tasemelt molekulaarsele tasemele, et luua ideaalseid struktuure spetsiifiliste omadustega.
Et tehalaserseade, kasvatasid teadlased seleniidhalogeniidist (tseesiumist, pliist ja kloorist koosnev kristall) üliõhukesed plaadid ja söövitasid neile mustrilisi polümeere. Nad asetasid need kristallplaadid ja polümeerid erinevate oksiidmaterjalide vahele, mille tulemuseks oli umbes 2 mikroni paksune ning 100 mikroni pikkune ja lai objekt (inimese juuksekarva keskmine laius on 100 mikronit).
Kui teadlased suunasid laserkiire laserseadme pihta, ilmus materjali disaini liidesele helendav kolmnurkne muster. Mustri määrab seadme disain ja see on laseri topoloogiliste omaduste tulemus. „Kvantnähtuste uurimine toatemperatuuril on põnev väljavaade. Professor Bao uuenduslik töö näitab, et materjalitehnoloogia aitab meil vastata mõnele teaduse suurimale küsimusele,“ ütles Rensselaer Polütehnilise Instituudi tehnikadekaan.
Postituse aeg: 01.07.2024