Alat mikro sareng laser anu langkung efisien

Alat mikro sareng langkung efisienlaser
Para panalungtik ti Rensselaer Polytechnic Institute parantos nyiptakeun hijialat laseréta ngan ukur lébar rambut manusa, anu bakal ngabantosan fisikawan nalungtik sipat dasar materi sareng cahaya. Karya aranjeunna, anu diterbitkeun dina jurnal ilmiah anu bergengsi, ogé tiasa ngabantosan ngembangkeun laser anu langkung efisien pikeun dianggo dina widang-widang mimitian ti ubar dugi ka manufaktur.

ThelaserAlat ieu didamel tina bahan khusus anu disebut insulator topologi fotonik. Insulator topologi fotonik tiasa nungtun foton (gelombang sareng partikel anu ngawangun cahaya) ngalangkungan antarmuka khusus di jero bahan, bari nyegah partikel-partikel ieu sumebar dina bahan éta sorangan. Kusabab sipat ieu, insulator topologi ngamungkinkeun seueur foton pikeun damel babarengan sacara gembleng. Alat-alat ieu ogé tiasa dianggo salaku "simulator kuantum" topologi, anu ngamungkinkeun para panaliti pikeun nalungtik fénoména kuantum - hukum fisik anu ngatur materi dina skala anu alit pisan - dina mini-lab.
"Thetopologi fotonikInsulator anu kami jieun téh unik. Éta tiasa dianggo dina suhu kamar. Ieu mangrupikeun kamajuan anu ageung. Sateuacanna, panilitian sapertos kitu ngan ukur tiasa dilakukeun nganggo alat anu ageung sareng mahal pikeun niiskeun zat dina vakum. Seueur LABS panilitian henteu gaduh alat sapertos kieu, janten alat kami ngamungkinkeun langkung seueur jalmi pikeun ngalakukeun panilitian fisika dasar sapertos kieu di laboratorium, "saur asisten profesor Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) di Departemen Élmu Bahan sareng Téknik sareng panulis senior panilitian. Panilitian ieu ngagaduhan ukuran sampel anu relatif alit, tapi hasilna nunjukkeun yén ubar anyar parantos nunjukkeun khasiat anu signifikan dina ngubaran gangguan genetik anu langka ieu. Kami ngarepkeun langkung validasi hasil ieu dina uji klinis ka hareup sareng berpotensi ngarah kana pilihan perawatan anyar pikeun pasien anu ngagaduhan panyakit ieu." Sanaos ukuran sampel panilitian relatif alit, panemuan nunjukkeun yén ubar anyar ieu parantos nunjukkeun khasiat anu signifikan dina ngubaran gangguan genetik anu langka ieu. Kami ngarepkeun langkung validasi hasil ieu dina uji klinis ka hareup sareng berpotensi ngarah kana pilihan perawatan anyar pikeun pasien anu ngagaduhan panyakit ieu.
"Ieu ogé mangrupikeun léngkah ageung ka hareup dina pamekaran laser sabab ambang alat suhu kamar urang (jumlah énergi anu diperyogikeun pikeun ngajantenkeun éta tiasa dianggo) tujuh kali langkung handap tibatan alat kriogenik sateuacana," tambah para panaliti. Para panaliti Rensselaer Polytechnic Institute nganggo téknik anu sami anu dianggo ku industri semikonduktor pikeun ngadamel microchip pikeun nyiptakeun alat énggalna, anu ngalibatkeun numpuk rupa-rupa bahan lapis demi lapis, ti tingkat atom dugi ka molekul, pikeun nyiptakeun struktur anu idéal kalayan sipat khusus.
Pikeun ngadamelalat laser, para panalungtik melak pelat selenida halida anu ipis pisan (kristal anu diwangun ku cesium, timbal, sareng klorin) teras ngukir polimér anu berpola kana éta. Aranjeunna ngajepit pelat kristal sareng polimér ieu di antara rupa-rupa bahan oksida, ngahasilkeun objék anu kandelna sakitar 2 mikron sareng panjang sareng lébarna 100 mikron (lébar rata-rata rambut manusa nyaéta 100 mikron).
Nalika para panalungtik nyorotkeun laser kana alat laser, pola segitiga anu caang muncul dina antarmuka desain bahan. Pola éta ditangtukeun ku desain alat sareng mangrupikeun hasil tina karakteristik topologis laser. "Tiasa nalungtik fenomena kuantum dina suhu kamar mangrupikeun prospek anu pikaresepeun. Karya inovatif Profesor Bao nunjukkeun yén rékayasa bahan tiasa ngabantosan urang ngajawab sababaraha patarosan panggedéna dina élmu." Saur dekan rékayasa Institut Politeknik Rensselaer.