Микро устройства и по-ефективнилазери
Изследователите от Политехническия институт Rensselaer са създали aлазерно устройствотова е само ширината на човешки косъм, което ще помогне на физиците да изучават фундаменталните свойства на материята и светлината. Тяхната работа, публикувана в престижни научни списания, може също да помогне за разработването на по-ефективни лазери за използване в области, вариращи от медицина до производство.
Theлазерустройството е направено от специален материал, наречен фотонен топологичен изолатор. Фотонните топологични изолатори са в състояние да насочват фотони (вълните и частиците, които изграждат светлината) през специални интерфейси вътре в материала, като същевременно предотвратяват разпръскването на тези частици в самия материал. Поради това свойство топологичните изолатори позволяват на много фотони да работят заедно като едно цяло. Тези устройства могат да се използват и като топологични „квантови симулатори“, позволявайки на изследователите да изучават квантови явления – физическите закони, които управляват материята в изключително малки мащаби – в мини-лаборатории.
„Theфотонен топологиченизолаторът, който направихме, е уникален. Работи при стайна температура. Това е голям пробив. Преди това подобни изследвания можеха да се извършват само с помощта на голямо, скъпо оборудване за охлаждане на вещества във вакуум. Много изследователски LABS не разполагат с такъв вид оборудване, така че нашето устройство дава възможност на повече хора да извършват този вид фундаментални изследвания на физиката в лабораторията, “каза асистент от Политехническия институт Rensselaer (RPI) в катедрата по материалознание и инженерство и старши автор на изследването. Проучването има сравнително малък размер на извадката, но резултатите предполагат, че новото лекарство е показало значителна ефикасност при лечението на това рядко генетично заболяване. Очакваме с нетърпение по-нататъшното валидиране на тези резултати в бъдещи клинични изпитвания и потенциално водещи до нови възможности за лечение на пациенти с това заболяване. Въпреки че размерът на извадката от проучването е сравнително малък, констатациите показват, че това ново лекарство е показало значителна ефикасност при лечението на това рядко генетично заболяване. Очакваме с нетърпение по-нататъшното валидиране на тези резултати в бъдещи клинични изпитвания и потенциално водене до нови възможности за лечение на пациенти с това заболяване.
„Това също е голяма стъпка напред в развитието на лазерите, тъй като прагът на нашето устройство за стайна температура (количеството енергия, необходимо, за да работи) е седем пъти по-нисък от предишните криогенни устройства“, добавят изследователите. Изследователите от Политехническия институт Rensselaer са използвали същата техника, използвана от полупроводниковата индустрия за създаване на микрочипове, за да създадат новото си устройство, което включва подреждане на различни видове материали слой по слой, от атомно до молекулярно ниво, за създаване на идеални структури със специфични свойства.
За да направителазерно устройство, изследователите отгледаха ултратънки плочи от селенид халид (кристал, съставен от цезий, олово и хлор) и гравираха шарени полимери върху тях. Те поставиха тези кристални плочи и полимери между различни оксидни материали, което доведе до обект с дебелина около 2 микрона и 100 микрона дълъг и широк (средната ширина на човешки косъм е 100 микрона).
Когато изследователите осветиха лазерното устройство с лазер, на интерфейса на материалния дизайн се появи светещ триъгълен модел. Моделът се определя от дизайна на устройството и е резултат от топологичните характеристики на лазера. „Да можеш да изучаваш квантови явления при стайна температура е вълнуваща перспектива. Иновативната работа на професор Бао показва, че инженерството на материалите може да ни помогне да отговорим на някои от най-големите въпроси в науката. Каза деканът по инженерство на Политехническия институт Rensselaer.
Време на публикуване: 01 юли 2024 г