Micro dispozitive și mai eficientelasere
Cercetătorii Institutului Politehnic Rensselaer au creat undispozitiv laseraceasta este doar lățimea unui păr uman, ceea ce îi va ajuta pe fizicieni să studieze proprietățile fundamentale ale materiei și luminii. Munca lor, publicată în reviste științifice de prestigiu, ar putea ajuta, de asemenea, la dezvoltarea laserelor mai eficiente pentru utilizare în domenii, de la medicină la producție.
Thelaserdispozitivul este realizat dintr-un material special numit izolator topologic fotonic. Izolatorii topologici fotonici sunt capabili să ghideze fotonii (undele și particulele care alcătuiesc lumina) prin interfețe speciale din interiorul materialului, împiedicând în același timp împrăștierea acestor particule în materialul însuși. Datorită acestei proprietăți, izolatorii topologici permit multor fotoni să lucreze împreună ca un întreg. Aceste dispozitive pot fi folosite și ca „simulatoare cuantice” topologice, permițând cercetătorilor să studieze fenomenele cuantice – legile fizice care guvernează materia la scară extrem de mică – în mini-laboratoare.
„Thetopologic fotonicizolatorul pe care l-am făcut este unic. Funcționează la temperatura camerei. Aceasta este o descoperire majoră. Anterior, astfel de studii puteau fi efectuate numai folosind echipamente mari și scumpe pentru a răci substanțele în vid. Multe LAB de cercetare nu au acest tip de echipament, astfel încât dispozitivul nostru permite mai multor oameni să facă acest tip de cercetare fundamentală în fizică în laborator”, a declarat profesor asistent la Institutul Politehnic Rensselaer (RPI) în cadrul Departamentului de Știința și Ingineria Materialelor și senior. autorul studiului. Studiul a avut o dimensiune relativ mică a eșantionului, dar rezultatele sugerează că noul medicament a arătat o eficacitate semnificativă în tratarea acestei tulburări genetice rare. Așteptăm cu nerăbdare să validăm în continuare aceste rezultate în studiile clinice viitoare și să conducă potențial la noi opțiuni de tratament pentru pacienții cu această boală.” Deși dimensiunea eșantionului studiului a fost relativ mică, concluziile sugerează că acest nou medicament a demonstrat o eficacitate semnificativă în tratarea acestei tulburări genetice rare. Așteptăm cu nerăbdare să validăm în continuare aceste rezultate în studiile clinice viitoare și să conducă potențial la noi opțiuni de tratament pentru pacienții cu această boală.”
„Acesta este, de asemenea, un mare pas înainte în dezvoltarea laserelor, deoarece pragul dispozitivului nostru la temperatura camerei (cantitatea de energie necesară pentru ca acesta să funcționeze) este de șapte ori mai mic decât dispozitivele criogenice anterioare”, au adăugat cercetătorii. Cercetătorii Institutului Politehnic Rensselaer au folosit aceeași tehnică folosită de industria semiconductoarelor pentru a realiza microcipuri pentru a-și crea noul dispozitiv, care implică stivuirea diferitelor tipuri de materiale strat cu strat, de la nivel atomic la nivel molecular, pentru a crea structuri ideale cu proprietăți specifice.
Pentru a facedispozitiv laser, cercetătorii au crescut plăci ultra-subțiri de halogenură de seleniură (un cristal format din cesiu, plumb și clor) și au gravat polimeri cu model pe ele. Ei au pus aceste plăci de cristal și polimeri între diverse materiale de oxid, rezultând un obiect de aproximativ 2 microni grosime și 100 microni lungime și lățime (lățimea medie a unui păr uman este de 100 microni).
Când cercetătorii au aruncat cu laser la dispozitivul laser, un model triunghi luminos a apărut la interfața de proiectare a materialului. Modelul este determinat de designul dispozitivului și este rezultatul caracteristicilor topologice ale laserului. „A putea studia fenomenele cuantice la temperatura camerei este o perspectivă interesantă. Lucrarea inovatoare a profesorului Bao arată că ingineria materialelor ne poate ajuta să răspundem la unele dintre cele mai mari întrebări din știință.” a spus decanul de inginerie al Institutului Politehnic Rensselaer.
Ora postării: Iul-01-2024