Mikrolaitteet ja tehokkaammatlaserit
Rensselaerin polyteknisen instituutin tutkijat ovat luoneetlaserlaiteSe on vain ihmishiuksen paksuinen, ja se auttaa fyysikkoja tutkimaan aineen ja valon perusominaisuuksia. Heidän työnsä, joka on julkaistu arvostetuissa tieteellisissä lehdissä, voisi myös auttaa kehittämään tehokkaampia lasereita käytettäväksi eri aloilla lääketieteestä valmistukseen.
ThelaserLaite on valmistettu erityisestä materiaalista, jota kutsutaan fotoniseksi topologiseksi eristeeksi. Fotoniset topologiset eristeet pystyvät ohjaamaan fotoneja (valon muodostavat aallot ja hiukkaset) materiaalin sisällä olevien erityisten rajapintojen läpi estäen samalla näiden hiukkasten sironnan itse materiaalissa. Tämän ominaisuuden ansiosta topologiset eristeet mahdollistavat useiden fotonien toiminnan yhdessä kokonaisuutena. Näitä laitteita voidaan käyttää myös topologisina "kvanttisimulaattoreina", joiden avulla tutkijat voivat tutkia kvantti-ilmiöitä – fysikaalisia lakeja, jotka hallitsevat ainetta erittäin pienissä mittakaavoissa – minilaboratorioissa.
"Sefotoninen topologinenValmistamamme eriste on ainutlaatuinen. Se toimii huoneenlämmössä. Tämä on merkittävä läpimurto. Aiemmin tällaisia tutkimuksia voitiin tehdä vain käyttämällä suuria ja kalliita laitteita aineiden jäähdyttämiseksi tyhjiössä. Monilla tutkimuslaboratorioilla ei ole tällaisia laitteita, joten laitteemme mahdollistaa useammille ihmisille tällaisen perusfysiikan tutkimuksen tekemisen laboratoriossa ”, sanoi Rensselaer Polytechnic Instituten (RPI) apulaisprofessori materiaalitieteen ja -tekniikan laitoksella ja tutkimuksen vanhempi kirjoittaja. Tutkimuksen otoskoko oli suhteellisen pieni, mutta tulokset viittaavat siihen, että uusi lääke on osoittanut merkittävää tehoa tämän harvinaisen geneettisen sairauden hoidossa. Odotamme innolla näiden tulosten validointia tulevissa kliinisissä tutkimuksissa ja mahdollisesti uusien hoitovaihtoehtojen löytämistä tätä sairautta sairastaville potilaille.” Vaikka tutkimuksen otoskoko oli suhteellisen pieni, havainnot viittaavat siihen, että tämä uusi lääke on osoittanut merkittävää tehoa tämän harvinaisen geneettisen sairauden hoidossa. Odotamme innolla näiden tulosten validointia tulevissa kliinisissä tutkimuksissa ja mahdollisesti uusien hoitovaihtoehtojen löytämistä tätä sairautta sairastaville potilaille.”
”Tämä on myös iso askel eteenpäin lasereiden kehityksessä, koska huoneenlämpötilassa toimivan laitteemme kynnysarvo (sen toiminnan edellyttämä energiamäärä) on seitsemän kertaa alhaisempi kuin aiemmissa kryogeenisissä laitteissa”, tutkijat lisäsivät. Rensselaer Polytechnic Instituten tutkijat käyttivät samaa tekniikkaa, jota puolijohdeteollisuus käyttää mikrosirujen valmistukseen, luodakseen uuden laitteensa. Siinä erityyppisiä materiaaleja pinotaan kerros kerrokselta atomitasolta molekyylitasolle, jolloin luodaan ihanteellisia rakenteita, joilla on tiettyjä ominaisuuksia.
Jottalaserit laiteTutkijat kasvattivat ultraohuita selenidihalogenidilevyjä (cesiumista, lyijystä ja kloorista koostuva kide) ja syövyttivät niihin kuviollisia polymeerejä. He asettivat nämä kidelevyt ja polymeerit erilaisten oksidimateriaalien väliin, jolloin syntyi noin 2 mikronia paksu ja 100 mikronia pitkä ja leveä kappale (ihmishiuksen keskimääräinen leveys on 100 mikronia).
Kun tutkijat suuntasivat laserin laserlaitteeseen, materiaalisuunnittelun rajapintaan ilmestyi valoisa kolmiokuvio. Kuvio määräytyy laitteen suunnittelun mukaan, ja se on laserin topologisten ominaisuuksien tulos. ”Kvantti-ilmiöiden tutkiminen huoneenlämmössä on jännittävä ajatus. Professori Baon innovatiivinen työ osoittaa, että materiaalitekniikka voi auttaa meitä vastaamaan joihinkin tieteen suurimpiin kysymyksiin”, Rensselaer Polytechnic Instituten tekniikan dekaani sanoi.
Julkaisun aika: 01.07.2024