Mikro apparati u lejżers aktar effiċjenti

Mikro apparati u aktar effiċjentilejżers
Riċerkaturi tal-Istitut Politekniku Rensselaer ħolqu aApparat bil-lejżerDin hija biss il-wisa 'ta' xagħar uman, li jgħin lill-fiżiċi jistudjaw il-proprjetajiet fundamentali tal-materja u d-dawl. Ix-xogħol tagħhom, ippubblikat f'ġurnali xjentifiċi prestiġjużi, jista 'jgħin ukoll jiżviluppa lejżers aktar effiċjenti għall-użu f'oqsma li jvarjaw mill-mediċina sal-manifattura.

IlLaserApparat huwa magħmul minn materjal speċjali msejjaħ iżolatur topoloġiku fotoniku. L-iżolaturi topoloġiċi fotoniċi huma kapaċi jiggwidaw il-fotoni (il-mewġ u l-partiċelli li jiffurmaw dawl) permezz ta 'interfaces speċjali ġewwa l-materjal, filwaqt li jipprevjenu dawn il-partiċelli milli jinfirxu fil-materjal innifsu. Minħabba din il-propjetà, l-iżolaturi topoloġiċi jippermettu ħafna fotoni jaħdmu flimkien. Dawn l-apparati jistgħu jintużaw ukoll bħala "simulaturi kwantistiċi" topoloġiċi, li jippermettu lir-riċerkaturi jistudjaw fenomeni kwantistiċi - il-liġijiet fiżiċi li jirregolaw il-materja fuq skali estremament żgħar - fil-mini-labs.
“Topoloġiku fotonikuL-iżolatur li għamilna huwa uniku. Jaħdem f'temperatura tal-kamra. Dan huwa avvanz kbir. Preċedentement, studji bħal dawn jistgħu jitwettqu biss bl-użu ta 'tagħmir kbir u għali biex ikessaħ sustanzi fil-vakwu. Ħafna laboratorji ta 'riċerka m'għandhomx dan it-tip ta' tagħmir, u għalhekk l-apparat tagħna jippermetti aktar nies jagħmlu dan it-tip ta 'riċerka tal-fiżika fundamentali fil-laboratorju, "qal Assistent Professur tal-Istitut Politekniku Rensselaer (RPI) fid-Dipartiment tax-Xjenza u l-Inġinerija tal-Materjali u l-Awtur Anzjan tal-Istudju. L-istudju kellu daqs ta 'kampjun relattivament żgħir, iżda r-riżultati jissuġġerixxu li l-mediċina ġdida wriet effikaċja sinifikanti fit-trattament ta' dan id-disturb ġenetiku rari. Aħna nħarsu 'l quddiem biex nivvalidaw aktar dawn ir-riżultati fi provi kliniċi futuri u potenzjalment iwasslu għal għażliet ta' trattament ġodda għal pazjenti b'din il-marda. " Għalkemm id-daqs tal-kampjun tal-istudju kien relattivament żgħir, is-sejbiet jissuġġerixxu li din il-mediċina ġdida wriet effikaċja sinifikanti fit-trattament ta 'dan id-disturb ġenetiku rari. Aħna nħarsu 'l quddiem biex nivvalidaw aktar dawn ir-riżultati fi provi kliniċi futuri u potenzjalment iwasslu għal għażliet ta' trattament ġodda għal pazjenti b'din il-marda. "
"Dan huwa wkoll pass kbir 'il quddiem fl-iżvilupp tal-lejżers minħabba li l-limitu tal-apparat tat-temperatura tal-kamra tagħna (l-ammont ta' enerġija meħtieġ biex taħdem) huwa seba 'darbiet inqas minn apparati krijoġeniċi preċedenti," ir-riċerkaturi żiedu. Ir-riċerkaturi tal-Istitut Politekniku Rensselaer użaw l-istess teknika użata mill-industrija tas-semikondutturi biex jagħmlu microchips biex joħolqu l-apparat il-ġdid tagħhom, li jinvolvi l-istivar ta 'tipi differenti ta' materjali saff b'saff, mil-livell atomiku għal molekulari, biex joħolqu strutturi ideali bi proprjetajiet speċifiċi.
Biex tagħmel ilApparat tal-lejżers, ir-riċerkaturi kibru pjanċi ultra-rqiqa ta 'alid ta' selenide (kristall magħmul minn ċesju, ċomb u klorin) u polimeri b'disinn inċiż fuqhom. Huma sandwiched dawn il-pjanċi tal-kristall u polimeri bejn diversi materjali ta 'ossidu, li jirriżulta f'oġġett ta' madwar 2 mikroni ħoxnin u 100 mikron twil u wiesa '(il-wisa' medja ta 'xagħar uman hija ta' 100 mikron).
Meta r-riċerkaturi brillaw lejżer fl-apparat tal-lejżers, disinn ta 'trijanglu luminuż deher fl-interface tad-disinn tal-materjal. Ix-xejra hija ddeterminata mid-disinn tal-apparat u hija r-riżultat tal-karatteristiċi topoloġiċi tal-laser. "Li tkun kapaċi tistudja fenomeni kwantistiċi f'temperatura tal-kamra hija prospett eċċitanti. Ix-xogħol innovattiv tal-Professur Bao juri li l-inġinerija tal-materjali tista 'tgħinna nwieġbu wħud mill-ikbar mistoqsijiet fix-xjenza. " Rensselaer Polytechnic Institute Engineering Dean qal.