Mikroaparatoj kaj pli efikajlaseroj
Esploristoj de la Rensselaer Politeknika Instituto kreislasera aparatotio estas nur la larĝo de homa haro, kio helpos fizikistojn studi la fundamentajn ecojn de materio kaj lumo. Ilia laboro, publikigita en prestiĝaj sciencaj revuoj, ankaŭ povus helpi evoluigi pli efikajn laserojn por uzo en kampoj intervalantaj de medicino ĝis fabrikado.
LalaseroAparato estas farita el speciala materialo nomata fotonika topologia izolilo. Fotonikaj topologiaj izoliloj kapablas gvidi fotonojn (la ondojn kaj partiklojn, kiuj konsistigas lumon) tra specialaj interfacoj ene de la materialo, samtempe malhelpante, ke ĉi tiuj partikloj disvastiĝu en la materialo mem. Pro ĉi tiu eco, topologiaj izoliloj ebligas al multaj fotonoj funkcii kune kiel tuto. Ĉi tiuj aparatoj ankaŭ povas esti uzataj kiel topologiaj "kvantumaj simuliloj", permesante al esploristoj studi kvantumajn fenomenojn - la fizikajn leĝojn, kiuj regas materion je ekstreme malgrandaj skaloj - en mini-laboratorioj.
“Lafotonika topologiaLa izolilo, kiun ni faris, estas unika. Ĝi funkcias je ĉambra temperaturo. Ĉi tio estas grava sukceso. Antaŭe, tiaj studoj povus esti faritaj nur per granda, multekosta ekipaĵo por malvarmigi substancojn en vakuo. Multaj esploraj LABORATORIOJ ne havas ĉi tiun specon de ekipaĵo, do nia aparato ebligas al pli da homoj fari ĉi tiun specon de fundamenta fizika esplorado en la laboratorio, "diris docento de la Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) en la Departemento de Materiala Scienco kaj Inĝenierarto kaj ĉefa aŭtoro de la studo. La studo havis relative malgrandan specimengrandecon, sed la rezultoj sugestas, ke la nova medikamento montris signifan efikecon en la traktado de ĉi tiu malofta genetika malsano. Ni antaŭĝojas plu validigi ĉi tiujn rezultojn en estontaj klinikaj provoj kaj eble konduki al novaj kuracelektoj por pacientoj kun ĉi tiu malsano." Kvankam la specimengrandeco de la studo estis relative malgranda, la trovoj sugestas, ke ĉi tiu nova medikamento montris signifan efikecon en la traktado de ĉi tiu malofta genetika malsano. Ni antaŭĝojas plu validigi ĉi tiujn rezultojn en estontaj klinikaj provoj kaj eble konduki al novaj kuracelektoj por pacientoj kun ĉi tiu malsano."
“Ĉi tio ankaŭ estas granda paŝo antaŭen en la evoluigo de laseroj, ĉar nia ĉambratemperatura aparata sojlo (la kvanto da energio bezonata por funkcii) estas sep fojojn pli malalta ol antaŭaj kriogenaj aparatoj,” aldonis la esploristoj. La esploristoj de la Rensselaer Politeknika Instituto uzis la saman teknikon uzatan de la duonkonduktaĵa industrio por fari mikroĉipojn por krei sian novan aparaton, kiu implikas stakigi malsamajn specojn de materialoj tavolo post tavolo, de la atoma ĝis molekula nivelo, por krei idealajn strukturojn kun specifaj ecoj.
Por fari lalasera aparato, la esploristoj kreskigis ultramaldikajn platojn de selenida halogenido (kristalo konsistanta el cezio, plumbo kaj kloro) kaj gravuris sur ilin desegnitajn polimerojn. Ili intermetis ĉi tiujn kristalajn platojn kaj polimerojn inter diversajn oksidajn materialojn, rezultante en objekto ĉirkaŭ 2 mikrometrojn dika kaj 100 mikrometrojn longa kaj larĝa (la averaĝa larĝo de homa hararo estas 100 mikrometroj).
Kiam la esploristoj direktis laseron al la lasera aparato, luma triangula padrono aperis ĉe la materiala dezajna interfaco. La padrono estas determinita de la aparata dezajno kaj estas la rezulto de la topologiaj karakterizaĵoj de la lasero. "Povi studi kvantumajn fenomenojn je ĉambra temperaturo estas ekscita perspektivo. La noviga laboro de Profesoro Bao montras, ke materiala inĝenierarto povas helpi nin respondi kelkajn el la plej grandaj demandoj en scienco," diris la inĝenierarta dekano de la Rensselaer Polytechnic Institute.
Afiŝtempo: 1-a de Julio, 2024