Thiết bị siêu nhỏ và hiệu quả hơntia laser
Các nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Rensselaer đã tạo ra mộtthiết bị laserchỉ bằng chiều rộng của một sợi tóc người, điều này sẽ giúp các nhà vật lý nghiên cứu các đặc tính cơ bản của vật chất và ánh sáng. Công trình của họ, được công bố trên các tạp chí khoa học uy tín, cũng có thể giúp phát triển các loại laser hiệu quả hơn để sử dụng trong nhiều lĩnh vực, từ y học đến sản xuất.
Cáctia laserThiết bị này được làm từ một vật liệu đặc biệt gọi là chất cách điện tôpô quang tử. Chất cách điện tôpô quang tử có khả năng dẫn các photon (sóng và hạt tạo nên ánh sáng) qua các giao diện đặc biệt bên trong vật liệu, đồng thời ngăn chặn các hạt này tán xạ trong chính vật liệu. Nhờ đặc tính này, chất cách điện tôpô cho phép nhiều photon hoạt động cùng nhau như một tổng thể. Các thiết bị này cũng có thể được sử dụng như "bộ mô phỏng lượng tử" 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 mini.
“Cáctôpô quang tửChất cách điện chúng tôi chế tạo là độc nhất. Nó hoạt động ở nhiệt độ phòng. Đây là một bước đột phá lớn. Trước đây, những nghiên cứu như vậy chỉ có thể được thực hiện bằng 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 hơn”, phó giáo sư tại Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu thuộc Viện Bách khoa Rensselaer (RPI) và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết. Nghiên cứu có quy mô mẫu tương đối nhỏ, nhưng kết quả cho thấy loại thuốc mới này đã cho thấy hiệu quả đáng kể trong điều trị chứng rối loạn di truyền hiếm gặp này. Chúng tôi mong muốn xác nhận thêm những 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 căn bệnh này. Mặc dù quy mô mẫu của nghiên cứu tương đối nhỏ, nhưng những phát hiện cho thấy loại thuốc mới này đã cho thấy hiệu quả đáng kể trong điều trị chứng rối loạn di truyền hiếm gặp này. Chúng tôi mong muốn xác nhận thêm những 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 căn bệnh này.
"Đây cũng là một bước tiến lớn trong quá trình phát triển laser vì ngưỡng thiết bị ở nhiệt độ phòng của chúng tôi (lượng năng lượng cần thiết để thiết bị hoạt động) thấp hơn bảy lần so với các thiết bị đông lạnh trước đây", các nhà nghiên cứu cho biết thêm. Các nhà nghiên cứu tại Viện Bách khoa Rensselaer đã sử dụng cùng kỹ thuật được ngành công nghiệp bán dẫn sử dụng để chế tạo vi mạch để tạo ra thiết bị mới, bao gồm việc xếp chồng các loại vật liệu khác nhau theo từng lớp, từ cấp độ nguyên tử đến phân tử, để tạo ra các cấu trúc lý tưởng với các đặc tính cụ thể.
Để làm chothiết bị laserCác nhà nghiên cứu đã tạo ra những tấm selenua halide siêu mỏng (một tinh thể được tạo thành từ cesium, chì và clo) và khắc các polyme có hoa văn lên chúng. Họ kẹp các tấm tinh thể và polyme này giữa các vật liệu oxit khác nhau, tạo ra một vật thể dày khoảng 2 micron và dài và rộng 100 micron (chiều rộng trung bình của một sợi tóc người là 100 micron).
Khi các nhà nghiên cứu chiếu tia laser vào thiết bị laser, một họa tiết tam giác phát sáng xuất hiện tại giao diện thiết kế vật liệu. Họa tiết này được xác định bởi thiết kế thiết bị và là kết quả của các đặc điểm tôpô của tia laser. "Việc có thể nghiên cứu các hiện tượng lượng tử ở nhiệt độ phòng là một triển vọng thú vị. Công trình sáng tạo của Giáo sư Bao cho thấy kỹ thuật vật liệu có thể giúp chúng ta trả lời một số câu hỏi lớn nhất trong khoa học", Trưởng khoa Kỹ thuật của Viện Bách khoa Rensselaer cho biết.
Thời gian đăng: 01-07-2024