Mikro prietaisai ir efektyvesnilazeriai
Rensselaer politechnikos instituto tyrėjai sukūrėlazerinis įrenginystai tik žmogaus plauko storio plotis, kuris padės fizikams tirti pagrindines materijos ir šviesos savybes. Jų darbas, paskelbtas prestižiniuose mokslo žurnaluose, taip pat galėtų padėti sukurti efektyvesnius lazerius, naudojamus įvairiose srityse – nuo medicinos iki gamybos.
ThelazerisĮrenginys pagamintas iš specialios medžiagos, vadinamos fotoniniu topologiniu izoliatoriumi. Fotoniniai topologiniai izoliatoriai gali nukreipti fotonus (bangas ir daleles, kurios sudaro šviesą) per specialias sąsajas medžiagos viduje, tuo pačiu neleisdami šioms dalelėms išsibarstyti pačioje medžiagoje. Dėl šios savybės topologiniai izoliatoriai leidžia daugeliui fotonų veikti kartu kaip visumai. Šie įrenginiai taip pat gali būti naudojami kaip topologiniai „kvantiniai simuliatoriai“, leidžiantys tyrėjams mini laboratorijose tirti kvantinius reiškinius – fizikos dėsnius, kurie valdo materiją itin mažais masteliais.
„Thefotoninis topologinis„Mūsų pagamintas izoliatorius yra unikalus. Jis veikia kambario temperatūroje. Tai didelis proveržis. Anksčiau tokius tyrimus buvo galima atlikti tik naudojant didelę, brangią įrangą medžiagoms aušinti vakuume. Daugelis tyrimų laboratorijų neturi tokios įrangos, todėl mūsų prietaisas leidžia daugiau žmonių atlikti tokio pobūdžio fundamentinius fizikos tyrimus laboratorijoje“, – sakė Rensselaer politechnikos instituto (RPI) Medžiagų mokslo ir inžinerijos katedros docentas ir vyresnysis tyrimo autorius. Tyrimo imtis buvo gana maža, tačiau rezultatai rodo, kad naujas vaistas parodė reikšmingą veiksmingumą gydant šį retą genetinį sutrikimą. Tikimės toliau patvirtinti šiuos rezultatus būsimuose klinikiniuose tyrimuose ir galbūt atverti naujų gydymo galimybių pacientams, sergantiems šia liga.“ Nors tyrimo imties dydis buvo gana mažas, išvados rodo, kad šis naujas vaistas parodė reikšmingą veiksmingumą gydant šį retą genetinį sutrikimą. Tikimės toliau patvirtinti šiuos rezultatus būsimuose klinikiniuose tyrimuose ir galbūt atverti naujų gydymo galimybių pacientams, sergantiems šia liga.
„Tai taip pat didelis žingsnis į priekį lazerių kūrime, nes mūsų kambario temperatūros įrenginio slenkstis (energijos kiekis, reikalingas jam veikti) yra septynis kartus mažesnis nei ankstesnių kriogeninių įrenginių“, – pridūrė tyrėjai. Rensselaer politechnikos instituto tyrėjai, kurdami savo naująjį įrenginį, panaudojo tą pačią techniką, kurią puslaidininkių pramonė naudoja mikroschemoms gaminti, – tai apima skirtingų medžiagų sudėjimą sluoksnis po sluoksnio, nuo atominio iki molekulinio lygmens, siekiant sukurti idealias struktūras su specifinėmis savybėmis.
Kad būtųlazerinis įrenginysTyrėjai išaugino itin plonas selenidų halogenido (kristalo, sudaryto iš cezio, švino ir chloro) plokšteles ir ant jų išgraviravo raštuotus polimerus. Šias kristalų plokšteles ir polimerus jie įspraudė tarp įvairių oksido medžiagų, taip sukurdami maždaug 2 mikronų storio ir 100 mikronų ilgio bei pločio objektą (vidutinis žmogaus plauko plotis yra 100 mikronų).
Kai tyrėjai nukreipė lazerio spindulį į lazerinį įrenginį, medžiagos dizaino sąsajoje atsirado šviečiantis trikampio raštas. Šį raštą lemia įrenginio konstrukcija ir jis yra lazerio topologinių savybių rezultatas. „Galimybė tirti kvantinius reiškinius kambario temperatūroje yra įdomi perspektyva. Profesoriaus Bao novatoriškas darbas rodo, kad medžiagų inžinerija gali padėti mums atsakyti į kai kuriuos didžiausius mokslo klausimus“, – sakė Rensselaer politechnikos instituto inžinerijos dekanas.
Įrašo laikas: 2024 m. liepos 1 d.