Mikro prietaisai ir efektyvesnilazeriai
Rensselaer politechnikos instituto mokslininkai sukūrė alazerinis prietaisastai tik žmogaus plauko plotis, o tai padės fizikai ištirti pagrindines materijos ir šviesos savybes. Jų darbai, paskelbti prestižiniuose mokslo žurnaluose, taip pat galėtų padėti sukurti efektyvesnius lazerius, skirtus naudoti įvairiose srityse – nuo medicinos iki gamybos.
Thelazerisprietaisas pagamintas iš specialios medžiagos, vadinamos fotoniniu topologiniu izoliatoriumi. Fotoniniai topologiniai izoliatoriai gali nukreipti fotonus (bangas ir daleles, sudarančias šviesą) per specialias medžiagos viduje esančias sąsajas, neleidžiant šioms dalelėms išsisklaidyti pačioje medžiagoje. Dėl šios savybės topologiniai izoliatoriai leidžia daugeliui fotonų veikti kartu kaip visumai. Šie prietaisai taip pat gali būti naudojami kaip topologiniai „kvantiniai simuliatoriai“, leidžiantys mokslininkams tirti kvantinius reiškinius – fizikinius dėsnius, kurie valdo medžiagą itin mažu masteliu – mini laboratorijose.
„Thefotoninis topologinismūsų pagamintas izoliatorius yra unikalus. Jis veikia kambario temperatūroje. Tai didelis laimėjimas. Anksčiau tokius tyrimus buvo galima atlikti tik naudojant didelę, brangią įrangą, skirtą medžiagoms aušinti vakuume. Daugelis tyrimų LABS neturi tokios įrangos, todėl mūsų įrenginys suteikia galimybę daugiau žmonių atlikti tokio pobūdžio fundamentinius fizikos tyrimus laboratorijoje“, – sakė Rensselaer politechnikos instituto (RPI) Medžiagų mokslo ir inžinerijos katedros docentas ir vyr. tyrimo autorius. Tyrimo imties dydis buvo palyginti mažas, tačiau rezultatai rodo, kad naujasis vaistas įrodė didelį veiksmingumą gydant šį retą genetinį sutrikimą. Tikimės toliau patvirtinti šiuos rezultatus būsimuose klinikiniuose tyrimuose ir galbūt pasiūlyti naujų gydymo galimybių pacientams, sergantiems šia liga. Nors tyrimo imties dydis buvo palyginti mažas, išvados rodo, kad šis naujas vaistas įrodė didelį veiksmingumą gydant šį retą genetinį sutrikimą. Tikimės toliau patvirtinti šiuos rezultatus būsimuose klinikiniuose tyrimuose ir galbūt pasiūlyti naujų gydymo galimybių pacientams, sergantiems šia liga.
„Tai taip pat didelis žingsnis į priekį kuriant lazerius, nes mūsų kambario temperatūros įrenginio slenkstis (energijos kiekis, reikalingas jam veikti) yra septynis kartus mažesnis nei ankstesnių kriogeninių prietaisų“, – pridūrė mokslininkai. Rensselaer politechnikos instituto mokslininkai naudojo tą pačią techniką, kurią puslaidininkių pramonė naudoja mikroschemoms gaminti, kad sukurtų savo naują įrenginį, kuris apima skirtingų rūšių medžiagų sudėjimą sluoksniais nuo atominio iki molekulinio lygio, kad būtų sukurtos idealios struktūros su specifinėmis savybėmis.
Norėdami pagamintilazerių prietaisas, mokslininkai išaugino itin plonas selenido halogenido plokšteles (kristalas, sudarytas iš cezio, švino ir chloro) ir ant jų išgraviravo raštuotus polimerus. Šias kristalines plokštes ir polimerus jie įsprausė tarp įvairių oksidinių medžiagų, todėl gautas objektas buvo apie 2 mikronų storio ir 100 mikronų ilgio ir pločio (vidutinis žmogaus plauko plotis yra 100 mikronų).
Kai tyrėjai šviečia lazeriu į lazerio įrenginį, medžiagos dizaino sąsajoje pasirodė šviečiantis trikampis. Modelis nustatomas pagal įrenginio dizainą ir yra lazerio topologinių charakteristikų rezultatas. „Galimybė tyrinėti kvantinius reiškinius kambario temperatūroje yra jaudinanti perspektyva. Novatoriškas profesoriaus Bao darbas rodo, kad medžiagų inžinerija gali padėti mums atsakyti į kai kuriuos didžiausius mokslo klausimus. Rensselaer politechnikos instituto inžinerijos dekanas sakė.
Paskelbimo laikas: 2024-01-01