Mikrozařízení a účinnější lasery

Mikro zařízení a efektivnějšílasery
Výzkumníci polytechnického institutu Rensselaer vytvořili alaserové zařízeníto je pouze šířka lidského vlasu, která pomůže fyzikům studovat základní vlastnosti hmoty a světla. Jejich práce, publikovaná v prestižních vědeckých časopisech, by také mohla pomoci vyvinout účinnější lasery pro použití v oblastech od medicíny po výrobu.

ThelaserZařízení je vyrobeno ze speciálního materiálu zvaného fotonický topologický izolátor. Fotonické topologické izolátory jsou schopny vést fotony (vlny a částice, které tvoří světlo) přes speciální rozhraní uvnitř materiálu, přičemž zabraňují rozptylu těchto částic v materiálu samotném. Díky této vlastnosti umožňují topologické izolátory mnoha fotonům spolupracovat jako celek. Tato zařízení lze také použít jako topologické „kvantové simulátory“, což umožňuje výzkumníkům studovat kvantové jevy – fyzikální zákony, které řídí hmotu v extrémně malých měřítcích – v minilaboratořích.
"Thefotonické topologickéNámi vyrobený izolátor je jedinečný. Funguje při pokojové teplotě. To je zásadní průlom. Dříve bylo možné takové studie provádět pouze pomocí velkého, drahého zařízení pro chlazení látek ve vakuu. Mnoho výzkumných laboratoří tento druh vybavení nemá, takže naše zařízení umožňuje více lidem provádět tento druh základního fyzikálního výzkumu v laboratoři, “řekl odborný asistent Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) na katedře materiálových věd a inženýrství. autor studie. Studie měla relativně malý vzorek, ale výsledky naznačují, že nový lék prokázal významnou účinnost při léčbě této vzácné genetické poruchy. Těšíme se na další ověřování těchto výsledků v budoucích klinických studiích a potenciálně povede k novým možnostem léčby pro pacienty s tímto onemocněním.“ Ačkoli velikost vzorku studie byla relativně malá, zjištění naznačují, že tento nový lék prokázal významnou účinnost při léčbě této vzácné genetické poruchy. Těšíme se na další ověřování těchto výsledků v budoucích klinických studiích a potenciálně povede k novým možnostem léčby pro pacienty s tímto onemocněním.“
"Je to také velký krok vpřed ve vývoji laserů, protože naše prahová hodnota pokojové teploty (množství energie potřebné k tomu, aby fungovala) je sedmkrát nižší než u předchozích kryogenních zařízení," dodali vědci. Výzkumníci Rensselaer Polytechnic Institute použili stejnou techniku, jakou používá polovodičový průmysl k výrobě mikročipů, aby vytvořili své nové zařízení, což zahrnuje vrstvení různých druhů materiálů vrstvu po vrstvě, od atomové po molekulární úroveň, aby se vytvořily ideální struktury se specifickými vlastnostmi.
Chcete-li vytvořitlaserové zařízenívědci vypěstovali ultratenké destičky halogenidu selenidu (krystalu složeného z cesia, olova a chlóru) a naleptaly na ně vzorované polymery. Vložili tyto krystalové desky a polymery mezi různé oxidové materiály, což vedlo k objektu o tloušťce asi 2 mikrony a 100 mikronu dlouhém a širokém (průměrná šířka lidského vlasu je 100 mikronů).
Když výzkumníci posvítili laserem na laserové zařízení, objevil se na rozhraní materiálového designu světelný trojúhelníkový vzor. Vzor je určen konstrukcí zařízení a je výsledkem topologických charakteristik laseru. „Schopnost studovat kvantové jevy při pokojové teplotě je vzrušující vyhlídka. Inovativní práce profesora Bao ukazuje, že materiálové inženýrství nám může pomoci odpovědět na některé z největších vědeckých otázek.“ Řekl to děkan inženýrského institutu Rensselaer Polytechnic Institute.