Thiết bị vi mô và laser hiệu quả hơn

Thiết bị vi mô và hiệu quả hơnLaser
Các nhà nghiên cứu của Học viện Bách khoa Rensselaer đã tạo ra mộtthiết bị laserĐó chỉ là chiều rộng của một mái tóc người, sẽ giúp các nhà vật lý nghiên cứu các tính chất cơ bản của vật chất và ánh sáng. Tác phẩm của họ, được xuất bản trên các tạp chí khoa học uy tín, cũng có thể giúp phát triển các laser hiệu quả hơn để sử dụng trong các lĩnh vực từ y học đến sản xuất.

CáclaserThiết bị được làm bằng một vật liệu đặc biệt gọi là chất cách điện tôpô quang. Các chất cách điện tôpô quang có thể hướng dẫn các photon (sóng và các hạt tạo nên ánh sáng) thông qua các giao diện đặc biệt bên trong vật liệu, đồng thời ngăn chặn các hạt này phân tán trong chính vật liệu. Vì tài sản này, các chất cách điện tôpô cho phép nhiều photon làm việc cùng nhau. Các thiết bị này cũng có thể được sử dụng làm trình mô phỏng lượng tử cấu trúc tôpô, cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu các hiện tượng lượng tử-các định luật vật lý chi phối vật chất ở quy mô cực nhỏ-trong các phòng thí nghiệm nhỏ.
“Thetô pô photonicCách điện chúng tôi thực hiện là duy nhất. Nó hoạt động ở nhiệt độ phòng. Đây là một bước đột phá lớn. Trước đây, các nghiên cứu như vậy chỉ có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị lớn, đắt tiền để làm mát các chất trong chân không. Nhiều phòng thí nghiệm nghiên cứu không có loại thiết bị này, vì vậy thiết bị của chúng tôi cho phép nhiều người thực hiện loại nghiên cứu vật lý cơ bản này trong phòng thí nghiệm. Nghiên cứu có cỡ mẫu tương đối nhỏ, nhưng kết quả cho thấy rằng thuốc mới đã cho thấy hiệu quả đáng kể trong điều trị rối loạn di truyền hiếm gặp này. Chúng tôi mong muốn xác nhận hơn nữa các kết quả này trong các thử nghiệm lâm sàng trong tương lai và có khả năng dẫn đến các lựa chọn điều trị mới cho bệnh nhân mắc bệnh này. Mặc dù cỡ mẫu của nghiên cứu là tương đối nhỏ, nhưng những phát hiện cho thấy rằng thuốc mới này đã cho thấy hiệu quả đáng kể trong điều trị rối loạn di truyền hiếm gặp này. Chúng tôi mong muốn xác nhận hơn nữa các kết quả này trong các thử nghiệm lâm sàng trong tương lai và có khả năng dẫn đến các lựa chọn điều trị mới cho bệnh nhân mắc bệnh này.
Các nhà nghiên cứu cho biết, đây cũng là một bước tiến lớn trong việc phát triển laser vì ngưỡng thiết bị ở nhiệt độ phòng của chúng tôi (lượng năng lượng cần thiết để làm cho nó hoạt động) thấp hơn gấp bảy lần so với các thiết bị gây lạnh trước đó, các nhà nghiên cứu nói thêm. Các nhà nghiên cứu của Viện Bách khoa Rensselaer đã sử dụng cùng một kỹ thuật được sử dụng bởi ngành công nghiệp bán dẫn để tạo ra các vi mạch để tạo ra thiết bị mới của họ, liên quan đến việc xếp các loại vật liệu khác nhau từng lớp, từ cấp độ nguyên tử đến phân tử, để tạo ra các cấu trúc lý tưởng với các thuộc tính cụ thể.
Để làm chothiết bị laser, các nhà nghiên cứu đã phát triển các tấm siêu mỏng của selenide halide (một tinh thể được tạo thành từ Caesium, chì và clo) và khắc các polyme hoa văn trên chúng. Họ kẹp các tấm tinh thể và polyme giữa các vật liệu oxit khác nhau, dẫn đến một vật thể dày khoảng 2 micron và dài 100 micron và rộng (chiều rộng trung bình của tóc người là 100 micron).
Khi các nhà nghiên cứu chiếu tia laser tại thiết bị Laser, một mẫu hình tam giác phát sáng xuất hiện tại giao diện thiết kế vật liệu. Mẫu được xác định bởi thiết kế thiết bị và là kết quả của các đặc điểm tôpô của laser. Có thể nghiên cứu các hiện tượng lượng tử ở nhiệt độ phòng là một triển vọng thú vị. Công việc sáng tạo của Giáo sư Bao cho thấy rằng kỹ thuật vật liệu có thể giúp chúng ta trả lời một số câu hỏi lớn nhất trong khoa học. Trưởng khoa Kỹ thuật Bách khoa Rensselaer cho biết.