Mikro naprave in učinkovitejšelaserji
Raziskovalci Politehničnega inštituta Rensselaer so ustvarili alasersko napravoto je le širina človeškega lasu, kar bo fizikom pomagalo preučevati temeljne lastnosti snovi in svetlobe. Njihovo delo, objavljeno v prestižnih znanstvenih revijah, bi lahko pomagalo tudi pri razvoju učinkovitejših laserjev za uporabo na različnih 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 tvorijo 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 na izjemno majhnih lestvicah – v mini laboratorijih.
»Thefotonska topologijaizolator, ki smo ga naredili, je edinstven. Deluje pri sobni temperaturi. To je velik preboj. Prej je bilo takšne študije mogoče izvajati le z uporabo velike, drage opreme za hlajenje snovi v vakuumu. Številni raziskovalni LABS nimajo tovrstne opreme, zato naša naprava omogoča več ljudem, da opravljajo tovrstne temeljne fizikalne raziskave v laboratoriju, «je povedal docent Rensselaerjevega politehničnega inštituta (RPI) na Oddelku za znanost in inženirstvo materialov in višji avtorica študije. Študija je imela razmeroma majhen vzorec, vendar rezultati kažejo, da je novo zdravilo pokazalo pomembno učinkovitost pri zdravljenju te redke genetske motnje. Veselimo se nadaljnjega potrjevanja teh rezultatov v prihodnjih kliničnih preskušanjih, kar bi lahko vodilo do novih možnosti zdravljenja bolnikov s to boleznijo.« Čeprav je bila velikost vzorca študije relativno majhna, ugotovitve kažejo, da je to novo zdravilo pokazalo pomembno učinkovitost pri zdravljenju te redke genetske motnje. Veselimo se nadaljnjega potrjevanja teh rezultatov v prihodnjih kliničnih preskušanjih, kar bi lahko vodilo do novih možnosti zdravljenja bolnikov s to boleznijo.«
"To je tudi velik korak naprej pri razvoju laserjev, ker je prag naše naprave pri sobni temperaturi (količina energije, ki je potrebna za delovanje) sedemkrat nižja od prejšnjih kriogenih naprav," so dodali raziskovalci. Raziskovalci Politehničnega inštituta Rensselaer so uporabili isto tehniko, ki jo uporablja industrija polprevodnikov za izdelavo mikročipov, da bi ustvarili svojo novo napravo, ki vključuje zlaganje različnih vrst materialov plast za plastjo, od atomske do molekularne ravni, da bi ustvarili idealne strukture s posebnimi lastnostmi.
Za izdelavolaserska naprava, so raziskovalci vzgojili ultratanke plošče selenidnega halogenida (kristal, sestavljen iz cezija, svinca in klora) in nanje vrezali vzorčaste polimere. Te kristalne plošče in polimere so stisnili 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 z laserjem osvetlili lasersko napravo, se je na vmesniku materialnega oblikovanja pojavil vzorec svetlečega trikotnika. 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 Baoja kaže, da nam lahko inženiring materialov pomaga odgovoriti na nekatera največja vprašanja v znanosti.« Dekan inženiringa Politehničnega inštituta Rensselaer je dejal.
Čas objave: 1. julij 2024