Mikro-toestelle en meer doeltreffendlasers
Rensselaer Polytechnic Institute-navorsers het 'nlaser toesteldit is net die breedte van 'n menslike haar, wat fisici sal help om die fundamentele eienskappe van materie en lig te bestudeer. Hul werk, gepubliseer in gesogte wetenskaplike joernale, kan ook help om meer doeltreffende lasers te ontwikkel vir gebruik in velde wat wissel van medisyne tot vervaardiging.
Dielasertoestel is gemaak van 'n spesiale materiaal wat 'n fotoniese topologiese isolator genoem word. Fotoniese topologiese isoleerders is in staat om fotone (die golwe en deeltjies waaruit lig bestaan) deur spesiale raakvlakke binne die materiaal te lei, terwyl dit voorkom dat hierdie deeltjies in die materiaal self verstrooi. As gevolg van hierdie eienskap stel topologiese isolators baie fotone in staat om as 'n geheel saam te werk. Hierdie toestelle kan ook as topologiese "kwantumsimulators" gebruik word, wat navorsers in staat stel om kwantumverskynsels - die fisiese wette wat materie op uiters klein skale beheer - in mini-laboratoriums te bestudeer.
“Diefotoniese topologieseisolator wat ons gemaak het is uniek. Dit werk by kamertemperatuur. Dit is 'n groot deurbraak. Voorheen kon sulke studies slegs met groot, duur toerusting uitgevoer word om stowwe in 'n vakuum af te koel. Baie navorsing-LABS het nie hierdie soort toerusting nie, so ons toestel stel meer mense in staat om hierdie soort fundamentele fisika-navorsing in die laboratorium te doen,” sê Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) assistent-professor in die Departement Materiaalwetenskap en Ingenieurswese en senior skrywer van die studie. Die studie het 'n relatief klein steekproefgrootte gehad, maar die resultate dui daarop dat die nuwe middel beduidende doeltreffendheid in die behandeling van hierdie seldsame genetiese afwyking getoon het. Ons sien uit daarna om hierdie resultate in toekomstige kliniese proewe verder te bekragtig en moontlik tot nuwe behandelingsopsies vir pasiënte met hierdie siekte te lei.” Alhoewel die steekproefgrootte van die studie relatief klein was, dui die bevindinge daarop dat hierdie nuwe middel beduidende doeltreffendheid in die behandeling van hierdie seldsame genetiese afwyking getoon het. Ons sien uit daarna om hierdie resultate in toekomstige kliniese proewe verder te bekragtig en moontlik tot nuwe behandelingsopsies vir pasiënte met hierdie siekte te lei.”
"Dit is ook 'n groot stap vorentoe in die ontwikkeling van lasers, want ons kamertemperatuur-toesteldrempel (die hoeveelheid energie wat nodig is om dit te laat werk) is sewe keer laer as vorige kriogene toestelle," het die navorsers bygevoeg. Navorsers van die Rensselaer Polytechnic Institute het dieselfde tegniek gebruik wat deur die halfgeleierbedryf gebruik word om mikroskyfies te maak om hul nuwe toestel te skep, wat behels dat verskillende soorte materiale laag vir laag gestapel word, van die atoom- tot molekulêre vlak, om ideale strukture met spesifieke eienskappe te skep.
Om dielaser toestel, het die navorsers ultradun plate seleniedhalied ('n kristal wat uit sesium, lood en chloor bestaan) gekweek en patroonpolimere daarop geëts. Hulle het hierdie kristalplate en polimere tussen verskillende oksiedmateriale vasgemaak, wat gelei het tot 'n voorwerp van ongeveer 2 mikron dik en 100 mikron lank en wyd (die gemiddelde breedte van 'n menslike haar is 100 mikron).
Toe die navorsers 'n laser op die lasertoestel geskyn het, het 'n ligte driehoekpatroon by die materiaalontwerp-koppelvlak verskyn. Die patroon word bepaal deur die toestelontwerp en is die resultaat van die topologiese kenmerke van die laser. “Om kwantumverskynsels by kamertemperatuur te kan bestudeer, is ’n opwindende vooruitsig. Professor Bao se innoverende werk toon dat materiaalingenieurswese ons kan help om van die grootste vrae in die wetenskap te beantwoord.” Rensselaer Polytechnic Institute se ingenieursdekaan gesê.
Postyd: Jul-01-2024