Mikro zařízení a efektivnějšílasery
Výzkumníci z Rensselaerova polytechnického institutu vytvořililaserové zařízeníto je jen šířka lidského vlasu, což pomůže fyzikům studovat základní vlastnosti hmoty a světla. Jejich práce, publikovaná v prestižních vědeckých časopisech, by mohla také pomoci vyvinout účinnější lasery pro použití v oblastech od medicíny až po výrobu.
Ten/Ta/TolaserZařízení 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 a zároveň brání rozptylu těchto částic v samotném materiálu. Díky této vlastnosti topologické izolátory umožňují mnoha fotonům spolupracovat jako celek. Tato zařízení lze také použít jako topologické „kvantové simulátory“, které umožňují vědcům studovat kvantové jevy – fyzikální zákony, které řídí hmotu v extrémně malých měřítkách – v minilaboratořích.
„Tenfotonické topologické„Izolator, který jsme vyrobili, je unikátní. Funguje při pokojové teplotě. To je zásadní průlom. Dříve bylo možné takové studie provádět pouze za použití velkých a drahých zařízení k 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 na katedře materiálových věd a inženýrství Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) a hlavní 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 ověření těchto výsledků v budoucích klinických studiích a potenciálně na nové možnosti léčby pacientů s touto nemocí.“ Ačkoli byl vzorek studie relativně malý, zjištění naznačují, že tento nový lék prokázal významnou účinnost při léčbě této vzácné genetické poruchy. Těšíme se na další ověření těchto výsledků v budoucích klinických studiích a potenciálně na nové možnosti léčby pacientů s touto nemocí.
„Toto je také velký krok vpřed ve vývoji laserů, protože prahová hodnota našeho zařízení pro pokojovou teplotu (množství energie potřebné k jeho provozu) je sedmkrát nižší než u předchozích kryogenních zařízení,“ dodali vědci. Vědci z Rensselaer Polytechnic Institute použili k vytvoření svého nového zařízení stejnou techniku, jakou používá polovodičový průmysl k výrobě mikročipů. Ta zahrnuje vrstvení různých druhů materiálů vrstvu po vrstvě, od atomové po molekulární úroveň, za účelem vytvoření ideálních struktur se specifickými vlastnostmi.
Aby selaserové zařízeníVědci vypěstovali ultratenké destičky halogenidu selenida (krystal složený z cesia, olova a chloru) a naleptali na ně vzorované polymery. Tyto krystalové destičky a polymery vložili mezi různé oxidové materiály, čímž vznikl objekt o tloušťce asi 2 mikrony a délce a šířce 100 mikronů (průměrná šířka lidského vlasu je 100 mikronů).
Když vědci posvítili laserem na laserové zařízení, na rozhraní materiálového designu se objevil světelný trojúhelníkový vzor. Tento vzor je určen designem zařízení a je výsledkem topologických charakteristik laseru. „Možnost studovat kvantové jevy při pokojové teplotě je vzrušující vyhlídka. Inovativní práce profesora Baa ukazuje, že materiálové inženýrství nám může pomoci zodpovědět některé z největších vědeckých otázek,“ uvedl děkan inženýrství Rensselaer Polytechnic Institute.
Čas zveřejnění: 1. července 2024