Mikroseadmed ja tõhusamad laserid

Mikroseadmed ja tõhusamadlaserid
Rensselaeri Polütehnilise Instituudi teadlased on loonud alaserseadesee on vaid juuksekarva laius, mis aitab füüsikutel uurida aine ja valguse põhiomadusi. Nende mainekates teadusajakirjades avaldatud töö võib samuti aidata välja töötada tõhusamaid lasereid kasutamiseks valdkondades alates meditsiinist kuni tootmiseni.


Thelaserseade on valmistatud spetsiaalsest materjalist, mida nimetatakse fotoontopoloogiliseks isolaatoriks. Fotoonilised topoloogilised isolaatorid suudavad suunata footoneid (laineid ja osakesi, millest koosneb valgus) läbi spetsiaalsete liideste materjali sees, vältides samal ajal nende osakeste hajumist materjalis endas. Selle omaduse tõttu võimaldavad topoloogilised isolaatorid paljudel footonitel tervikuna koos töötada. Neid seadmeid saab kasutada ka topoloogiliste "kvantsimulaatoritena", mis võimaldab teadlastel uurida minilaborites kvantnähtusi - füüsikalisi seadusi, mis reguleerivad ainet äärmiselt väikeses skaalas.
"Thefotooniline topoloogilinemeie tehtud isolaator on ainulaadne. See töötab toatemperatuuril. See on suur läbimurre. Varem sai selliseid uuringuid läbi viia ainult suurte ja kallete seadmete vaakumis jahutamiseks. Paljudel laboratoorsetel laboratoorsetel uurimisasutustel pole seda tüüpi seadmeid, nii et meie seade võimaldab rohkematel inimestel teha selliseid fundamentaalseid füüsikalisi uuringuid laboris,“ ütles Rensselaeri polütehnilise instituudi (RPI) materjaliteaduse ja tehnika osakonna dotsent ja vanem. uurimuse autor. Uuringus oli suhteliselt väike valim, kuid tulemused näitavad, et uudne ravim on näidanud märkimisväärset efektiivsust selle haruldase geneetilise häire ravis. Ootame nende tulemuste edasist kinnitamist tulevastes kliinilistes uuringutes ja potentsiaalselt uute ravivõimaluste leidmist selle haigusega patsientidele. Kuigi uuringu valimi suurus oli suhteliselt väike, näitavad leiud, et see uudne ravim on näidanud märkimisväärset efektiivsust selle haruldase geneetilise häire ravis. Ootame nende tulemuste edasist kinnitamist tulevastes kliinilistes uuringutes ja potentsiaalselt uute ravivõimaluste leidmist selle haigusega patsientidele.
"See on ka suur samm edasi laserite arendamisel, sest meie toatemperatuuri seadme lävi (selle töötamiseks vajalik energiahulk) on seitse korda madalam kui varasematel krüogeensetel seadmetel," lisasid teadlased. Rensselaeri polütehnilise instituudi teadlased kasutasid sama tehnikat, mida pooljuhtide tööstus kasutas mikrokiipide valmistamisel, et luua oma uus seade, mis hõlmab erinevat tüüpi materjalide virnastamist kihtide kaupa, alates aatomi tasemest kuni molekulaarse tasemeni, et luua spetsiifiliste omadustega ideaalsed struktuurid.
Et valmistadalaserseade, kasvatasid teadlased seleniidhaliidist (tseesiumist, pliist ja kloorist koosnev kristall) üliõhukesed plaadid ja söövitasid neile mustrilisi polümeere. Nad asetasid need kristallplaadid ja polümeerid erinevate oksiidmaterjalide vahele, saades umbes 2 mikroni paksuse ning 100 mikroni pikkuse ja laiuse objekti (inimjuukse keskmine laius on 100 mikronit).
Kui teadlased valgustasid laseri seadet laseriga, ilmus materjali disaini liidesele helendav kolmnurkmuster. Mustri määrab seadme disain ja see on laseri topoloogiliste omaduste tulemus. "Võimalus uurida kvantnähtusi toatemperatuuril on põnev väljavaade. Professor Bao uuenduslik töö näitab, et materjalitehnoloogia aitab meil vastata mõnele teaduse suurimale küsimusele. Rensselaeri polütehnilise instituudi inseneridekaan ütles.


Postitusaeg: 01.07.2024