Mikro-apparaten en effisjinterlasers
Undersykers fan it Rensselaer Polytechnic Institute hawwe inlaserapparaatdat is mar de breedte fan in minsklike hier, wat natuerkundigen sil helpe om de fûnemintele eigenskippen fan matearje en ljocht te bestudearjen. Harren wurk, publisearre yn prestizjeuze wittenskiplike tydskriften, koe ek helpe by it ûntwikkeljen fan effisjintere lasers foar gebrûk yn fjilden fariearjend fan medisinen oant produksje.
DelaserIt apparaat is makke fan in spesjaal materiaal dat in fotonyske topologyske isolator neamd wurdt. Fotonyske topologyske isolatoaren binne yn steat om fotonen (de weagen en dieltsjes dy't ljocht foarmje) troch spesjale ynterfaces yn it materiaal te lieden, wylst se foarkomme dat dizze dieltsjes yn it materiaal sels ferspraat wurde. Fanwegen dizze eigenskip meitsje topologyske isolatoaren it mooglik foar in protte fotonen om as in gehiel gear te wurkjen. Dizze apparaten kinne ek brûkt wurde as topologyske "kwantumsimulators", wêrtroch ûndersikers kwantumferskynsels - de fysike wetten dy't matearje op ekstreem lytse skalen regelje - yn mini-laboratoria kinne bestudearje.
"Defotonysk topologysk"De isolator dy't wy makke hawwe is unyk. It wurket by keamertemperatuer. Dit is in grutte trochbraak. Earder koene sokke stúdzjes allinich útfierd wurde mei grutte, djoere apparatuer om stoffen yn in fakuüm te koelen. In protte ûndersykslaboratoaria hawwe dit soarte apparatuer net, dus ús apparaat stelt mear minsken yn steat om dit soarte fûneminteel natuerkundeûndersyk yn it laboratoarium te dwaan," sei assistint-heechlearaar fan it Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) yn 'e ôfdieling Materiaalkunde en Technyk en senior auteur fan' e stúdzje. De stúdzje hie in relatyf lytse stekproefgrutte, mar de resultaten suggerearje dat it nije medisyn wichtige effektiviteit hat sjen litten by it behanneljen fan dizze seldsume genetyske oandwaning. Wy sjogge út nei fierdere falidaasje fan dizze resultaten yn takomstige klinyske proeven en potinsjeel liede ta nije behannelingopsjes foar pasjinten mei dizze sykte." Hoewol de stekproefgrutte fan 'e stúdzje relatyf lyts wie, suggerearje de befiningen dat dit nije medisyn wichtige effektiviteit hat sjen litten by it behanneljen fan dizze seldsume genetyske oandwaning. Wy sjogge út nei fierdere falidaasje fan dizze resultaten yn takomstige klinyske proeven en potinsjeel liede ta nije behannelingopsjes foar pasjinten mei dizze sykte."
"Dit is ek in grutte stap foarút yn 'e ûntwikkeling fan lasers, om't ús drompelwearde foar apparaten op keamertemperatuer (de hoemannichte enerzjy dy't nedich is om it te wurkjen te litten) sân kear leger is as dy fan eardere kryogene apparaten," foegen de ûndersikers ta. De ûndersikers fan it Rensselaer Polytechnic Institute brûkten deselde technyk dy't brûkt wurdt troch de healgeleideryndustry om mikrochips te meitsjen om har nije apparaat te meitsjen, wêrby't ferskate soarten materialen laach foar laach stapelje, fan atomêr oant molekulêr nivo, om ideale struktueren mei spesifike eigenskippen te meitsjen.
Om delasers apparaat, de ûndersikers groeiden ultratinne platen fan selenidehalide (in kristal besteande út sesium, lead en chloor) en etsten der patroande polymearen op. Se pleatsten dizze kristalplaten en polymearen tusken ferskate oksidematerialen, wat resultearre yn in objekt fan sawat 2 mikron dik en 100 mikron lang en breed (de gemiddelde breedte fan in minsklik hier is 100 mikron).
Doe't de ûndersikers in laser op it laserapparaat skine, ferskynde in ljochtsjend trijehoekpatroan op 'e materiaalûntwerpynterface. It patroan wurdt bepaald troch it ûntwerp fan it apparaat en is it resultaat fan 'e topologyske skaaimerken fan' e laser. "It bestudearjen fan kwantumferskynsels by keamertemperatuer is in spannend perspektyf. It ynnovative wurk fan professor Bao lit sjen dat materiaaltechnyk ús kin helpe om guon fan 'e grutste fragen yn' e wittenskip te beantwurdzjen," sei de dekaan fan 'e yngenieurswittenskip fan it Rensselaer Polytechnic Institute.
Pleatsingstiid: 1 july 2024