Mikroapparati u lejżers aktar effiċjenti

Mikro apparati u aktar effiċjentilejżers
Ir-riċerkaturi tal-Istitut Politekniku ta’ Rensselaer ħolquapparat tal-lejżerdik hija biss il-wisa’ ta’ xagħra umana, li se tgħin lill-fiżiċi jistudjaw il-proprjetajiet fundamentali tal-materja u d-dawl. Ix-xogħol tagħhom, ippubblikat f’ġurnali xjentifiċi prestiġjużi, jista’ jgħin ukoll fl-iżvilupp ta’ lejżers aktar effiċjenti għall-użu f’oqsma li jvarjaw mill-mediċina sal-manifattura.

Il-lejżerL-apparat 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 id-dawl) permezz ta' interfaċċji speċjali ġewwa l-materjal, filwaqt li jipprevjenu li dawn il-partiċelli jinfirxu fil-materjal innifsu. Minħabba din il-proprjetà, l-iżolaturi topoloġiċi jippermettu lil ħafna fotoni jaħdmu flimkien bħala ħaġa waħda. Dawn l-apparati jistgħu jintużaw ukoll bħala "simulaturi kwantistiċi" topoloġiċi, li jippermettu lir-riċerkaturi jistudjaw il-fenomeni kwantistiċi - il-liġijiet fiżiċi li jirregolaw il-materja fuq skali żgħar ħafna - f'mini-laboratorji.
"Il-topoloġiku fotonikuL-iżolatur li għamilna huwa uniku. Jaħdem f'temperatura tal-kamra. Din hija avvanz kbir. Preċedentement, studji bħal dawn setgħu jsiru biss bl-użu ta' tagħmir kbir u għali biex ikessħu sustanzi fil-vakwu. Ħafna LABS ta' riċerka m'għandhomx dan it-tip ta' tagħmir, għalhekk l-apparat tagħna jippermetti lil aktar nies jagħmlu dan it-tip ta' riċerka fil-fiżika fundamentali fil-laboratorju, "qal il-professur assistent 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 l-ġdida wriet effikaċja sinifikanti fit-trattament ta' dan id-disturb ġenetiku rari. Nistennew bil-ħerqa li 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 l-ġdida wriet effikaċja sinifikanti fit-trattament ta' dan id-disturb ġenetiku rari. Nistennew bil-ħerqa li 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 għaliex il-limitu tal-apparat tagħna f'temperatura tal-kamra (l-ammont ta' enerġija meħtieġa biex jaħdem) huwa seba' darbiet aktar baxx minn apparati krijoġeniċi preċedenti,” żiedu r-riċerkaturi. Ir-riċerkaturi tal-Istitut Politekniku ta' Rensselaer użaw l-istess teknika użata mill-industrija tas-semikondutturi biex jagħmlu mikroċippijiet biex joħolqu l-apparat il-ġdid tagħhom, li jinvolvi l-istivar ta' tipi differenti ta' materjali saff b'saff, mil-livell atomiku għal dak molekulari, biex joħolqu strutturi ideali bi proprjetajiet speċifiċi.
Biex tagħmel il-apparat tal-lejżers, ir-riċerkaturi kabbru pjanċi ultra-rqaq ta' selenide halide (kristall magħmul minn cesium, ċomb u kloru) u nċiżew polimeri b'disinji fuqhom. Huma poġġew dawn il-pjanċi tal-kristall u l-polimeri bejn diversi materjali tal-ossidu, u dan irriżulta f'oġġett madwar 2 mikroni ħoxnin u 100 mikron twil u wiesa' (il-wisa' medja ta' xagħra umana hija 100 mikron).
Meta r-riċerkaturi tefgħu laser fuq l-apparat tal-lejżer, deher disinn ta’ trijangolu luminuż fl-interfaċċja tad-disinn tal-materjal. Id-disinn huwa determinat mid-disinn tal-apparat u huwa r-riżultat tal-karatteristiċi topoloġiċi tal-lejżer. “Li nkunu nistgħu nistudjaw fenomeni kwantistiċi f’temperatura tal-kamra huwa prospett eċċitanti. Ix-xogħol innovattiv tal-Professur Bao juri li l-inġinerija tal-materjali tista’ tgħinna nwieġbu wħud mill-akbar mistoqsijiet fix-xjenza.” qal id-dekan tal-inġinerija tal-Istitut Politekniku Rensselaer.