Mikro naprave in učinkovitejšelaserji
Raziskovalci Politehničnega inštituta Rensselaer so ustvarililaserska napravato je le širina človeškega lasu, kar bo fizikom pomagalo pri preučevanju temeljnih lastnosti snovi in svetlobe. Njihovo delo, objavljeno v prestižnih znanstvenih revijah, bi lahko pomagalo tudi pri razvoju učinkovitejših laserjev za uporabo na področjih, od medicine do proizvodnje.
ThelaserNaprava je izdelana iz posebnega materiala, imenovanega fotonski topološki izolator. Fotonski topološki izolatorji lahko vodijo fotone (valove in delce, ki sestavljajo svetlobo) skozi posebne vmesnike znotraj materiala, hkrati pa preprečujejo, da bi se ti delci razpršili v samem materialu. Zaradi te lastnosti topološki izolatorji omogočajo, da številni fotoni delujejo skupaj kot celota. Te naprave se lahko uporabljajo tudi kot topološki "kvantni simulatorji", ki raziskovalcem omogočajo preučevanje kvantnih pojavov – fizikalnih zakonov, ki urejajo materijo v izjemno majhnih merilih – v mini laboratorijih.
"Thefotonski topološki»Izolator, ki smo ga izdelali, je edinstven. Deluje pri sobni temperaturi. To je velik preboj. Prej so bile takšne študije mogoče izvajati le z veliko in drago opremo za hlajenje snovi v vakuumu. Mnogi raziskovalni laboratoriji nimajo te opreme, zato naša naprava omogoča več ljudem, da v laboratoriju izvajajo tovrstne temeljne fizikalne raziskave,« je dejal docent na Rensselaerjevem politehničnem inštitutu (RPI) na oddelku za materiale in inženirstvo ter višji avtor študije. Študija je imela relativno majhen vzorec, vendar rezultati kažejo, da je novo zdravilo pokazalo znatno učinkovitost pri zdravljenju te redke genetske motnje. Veselimo se nadaljnje potrditve teh rezultatov v prihodnjih kliničnih preskušanjih in potencialno novih možnosti zdravljenja bolnikov s to boleznijo.« Čeprav je bil vzorec študije relativno majhen, ugotovitve kažejo, da je to novo zdravilo pokazalo znatno učinkovitost pri zdravljenju te redke genetske motnje. Veselimo se nadaljnje potrditve teh rezultatov v prihodnjih kliničnih preskušanjih in potencialno novih možnosti zdravljenja bolnikov s to boleznijo.«
»To je tudi velik korak naprej pri razvoju laserjev, saj je naš prag delovanja pri sobni temperaturi (količina energije, potrebne za delovanje) sedemkrat nižji kot pri prejšnjih kriogenih napravah,« so dodali raziskovalci. Raziskovalci Politehničnega inštituta Rensselaer so za izdelavo svoje nove naprave uporabili isto tehniko, kot jo uporablja polprevodniška industrija za izdelavo mikročipov, ki vključuje zlaganje različnih vrst materialov plast za plastjo, od atomske do molekularne ravni, da se ustvarijo idealne strukture s specifičnimi lastnostmi.
Da bi naredililaserska napravaRaziskovalci so vzgojili ultra tanke plošče selenidnega halida (kristala, sestavljenega iz cezija, svinca in klora) in nanje vrezali vzorčaste polimere. Te kristalne plošče in polimere so vstavili med različne oksidne materiale, kar je povzročilo predmet, debel približno 2 mikrona ter dolg in širok 100 mikronov (povprečna širina človeškega lasu je 100 mikronov).
Ko so raziskovalci posvetili z laserjem proti laserski napravi, se je na vmesniku materialne zasnove pojavil svetleč trikotni vzorec. Vzorec je določen z zasnovo naprave in je rezultat topoloških značilnosti laserja. »Možnost preučevanja kvantnih pojavov pri sobni temperaturi je vznemirljiva možnost. Inovativno delo profesorja Baa kaže, da nam lahko materialno inženirstvo pomaga odgovoriti na nekatera največja vprašanja v znanosti,« je dejal dekan inženirstva Politehničnega inštituta Rensselaer.
Čas objave: 1. julij 2024