Mikrolaitteet ja tehokkaammat laserit

Mikrolaitteet ja tehokkaammatlaserit
Rensselaerin ammattikorkeakoulun tutkijat ovat luoneet alaserlaiteSe on vain ihmisen hiusten leveys, joka auttaa fyysikoita tutkimaan aineen ja valon perusominaisuuksia. Heidän työnsä, joka on julkaistu arvostetuissa tieteellisissä lehdissä, voisi myös auttaa kehittämään tehokkaampia lasereita käytettäväksi aloilla, jotka vaihtelevat lääketieteestä valmistukseen.

SelaserLaite on valmistettu erityisestä materiaalista, jota kutsutaan fotoniseksi topologiseksi eristeeksi. Fotoniset topologiset eristimet kykenevät ohjaamaan fotoneja (aaltoja ja hiukkasia, jotka muodostavat valon) materiaalin sisällä olevien erityisten rajapintojen kautta estäen samalla näiden hiukkasten sironnan itse materiaaliin. Tämän ominaisuuden takia topologiset eristimet antavat monille fotoneille mahdollisuuden työskennellä kokonaisuutena. Näitä laitteita voidaan käyttää myös topologisina ”kvanttisimulaattoreina”, jolloin tutkijat voivat tutkia kvanttiilmiöitä-fyysisiä lakeja, jotka hallitsevat aineita erittäin pienissä asteikoissa-minilablesissa.
"fotoninen topologinenTeemme eristäjä on ainutlaatuinen. Se toimii huoneenlämpötilassa. Tämä on merkittävä läpimurto. Aikaisemmin tällaiset tutkimukset voitiin suorittaa vain käyttämällä suuria, kalliita laitteita tyhjiön aineiden jäähdyttämiseen. Monissa tutkimuslaboratorioissa ei ole tällaista laitetta, joten laitteemme antaa enemmän ihmisille mahdollisuuden tehdä tällaista fysiikan tutkimusta laboratoriossa ”, sanoi Rensselaerin ammattikorkeakoulun (RPI) apulaisprofessori materiaalitieteen ja tekniikan laitoksella ja tutkimuksen vanhempi kirjoittaja. Tutkimuksella oli suhteellisen pieni otoskoko, mutta tulokset viittaavat siihen, että uusi lääke on osoittanut merkittävää tehokkuutta tämän harvinaisen geneettisen häiriön hoidossa. Odotamme innolla näiden tulosten vahvistamista edelleen tulevissa kliinisissä tutkimuksissa ja mahdollisesti johtavan uusiin hoitomahdollisuuksiin potilaille, joilla on tämä tauti. ” Vaikka tutkimuksen otoskoko oli suhteellisen pieni, havainnot viittaavat siihen, että tämä uusi lääke on osoittanut merkittävää tehokkuutta tämän harvinaisen geneettisen häiriön hoidossa. Odotamme innolla näiden tulosten vahvistamista edelleen tulevissa kliinisissä tutkimuksissa ja mahdollisesti johtavan uusiin hoitomahdollisuuksiin potilaille, joilla on tämä tauti. ”
"Tämä on myös iso askel eteenpäin laserien kehittämisessä, koska huoneenlämpötilamme laitteen kynnysarvo (sen toimintaan tarvittava energian määrä) on seitsemän kertaa pienempi kuin aiemmat kryogeeniset laitteet", tutkijat lisäsivät. Rensselaer -ammattikorkeakoulun tutkijat käyttivät samaa tekniikkaa, jota puolijohdeteollisuus käytti mikrosirujen valmistukseen uuden laitteen luomiseksi, joka sisältää erityyppisten materiaalikerroksen pinoamisen kerroksen mukaan atomista molekyylitasoon, jotta voidaan luoda ihanteellisia rakenteita, joilla on erityiset ominaisuudet.
Tehdälaserilaite, tutkijat kasvattivat ultra-ohuneita levyjä selenidihalogenidista (kide, joka koostuu cesiumista, lyijystä ja kloorista) ja syövytettyjä kuvioidut polymeerit niihin. He kerrostivat nämä kidilevyt ja polymeerit eri oksidimateriaalien välillä, mikä johti objektiin, joka on noin 2 mikronia paksu ja 100 mikronia pitkä ja leveä (ihmisen hiusten keskimääräinen leveys on 100 mikronia).
Kun tutkijat loistivat laseria laserilaitteessa, materiaalisuunnittelurajapinnalla ilmestyi valoisa kolmiokuvio. Kuvio määritetään laitteen suunnittelulla ja se on seurausta laserin topologisista ominaisuuksista. ”Mahdollisuus tutkia kvanttiilmiöitä huoneenlämpötilassa on jännittävä mahdollisuus. Professori Baon innovatiivinen työ osoittaa, että materiaalitekniikka voi auttaa meitä vastaamaan joihinkin tieteen suurimpiin kysymyksiin. ” Rensselaer Polytechnic Institute Engineering Dean sanoi.