Mikroapparater a méi effizient Laser

Mikro-Geräter a méi effizientLaseren
Fuerscher vum Rensselaer Polytechnic Institute hunn eLaserapparatDat ass just d'Breet vun engem mënschlechen Hoer, wat de Physiker hëllefe wäert, déi fundamental Eegeschafte vu Matière a Liicht ze studéieren. Hir Aarbecht, déi a renomméierte wëssenschaftleche Zäitschrëften publizéiert gouf, kéint och hëllefen, méi effizient Laser fir d'Benotzung a Beräicher vun der Medizin bis zur Produktioun z'entwéckelen.

DenLaserDen Apparat besteet aus engem spezielle Material, deen e photoneschen topologeschen Isolator genannt gëtt. Photonesch topologesch Isolatoren kënnen Photonen (d'Wellen an d'Partikelen, aus deenen d'Liicht besteet) duerch speziell Grenzflächen am Material féieren, wärend se verhënneren, datt dës Partikelen sech am Material selwer streien. Wéinst dëser Eegeschaft erméiglechen et topologesch Isolatoren, datt vill Photonen als Ganzt zesumme schaffen. Dës Apparater kënnen och als topologesch "Quantesimulatoren" benotzt ginn, wat et de Fuerscher erlaabt, Quantephenomener - déi physikalesch Gesetzer, déi d'Matière a ganz klenge Skalen regéieren - a Mini-Laboren ze studéieren.
"Déiphotonesch topologeschDen Isolator, deen mir gemaach hunn, ass eenzegaarteg. E funktionéiert bei Raumtemperatur. Dëst ass e groussen Duerchbroch. Virdrun konnten esou Studien nëmme mat groussen, deieren Ausrüstung duerchgefouert ginn, fir Substanzen am Vakuum ofzekillen. Vill Fuerschungslaboratoiren hunn dës Zort Ausrüstung net, sou datt eisen Apparat et méi Leit erméiglecht, dës Zort vu fundamentaler Physikfuerschung am Laboratoire ze maachen“, sot den Assistenzprofesser vum Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) am Departement fir Materialwëssenschaften an Ingenieurswiesen an den Haaptauteur vun der Studie. D'Studie hat eng relativ kleng Proufgréisst, awer d'Resultater suggeréieren, datt dat neit Medikament eng bedeitend Effizienz bei der Behandlung vun dëser rarer genetescher Stéierung gewisen huet. Mir freeën eis drop, dës Resultater a zukünftege klineschen Studien weider ze validéieren a potenziell zu neien Behandlungsoptioune fir Patienten mat dëser Krankheet ze féieren.“ Och wann d'Proufgréisst vun der Studie relativ kleng war, suggeréieren d'Resultater, datt dëst neit Medikament eng bedeitend Effizienz bei der Behandlung vun dëser rarer genetescher Stéierung gewisen huet. Mir freeën eis drop, dës Resultater a zukünftege klineschen Studien weider ze validéieren a potenziell zu neien Behandlungsoptioune fir Patienten mat dëser Krankheet ze féieren.
„Dëst ass och e grousse Schrëtt no vir an der Entwécklung vu Laseren, well eis Raumtemperatur-Schwellwäert (d'Quantitéit un Energie, déi néideg ass fir datt en funktionéiert) siwe Mol méi niddreg ass wéi dat vu fréiere kryogenen Apparater“, hunn d'Fuerscher bäigefüügt. D'Fuerscher vum Rensselaer Polytechnic Institute hunn déiselwecht Technik benotzt, déi vun der Hallefleederindustrie benotzt gëtt, fir Mikrochips ze maachen, fir hiren neien Apparat ze kreéieren, wouduerch verschidden Zorte vu Materialien Schicht fir Schicht gestapelt ginn, vum atomaren bis zum molekulare Niveau, fir ideal Strukturen mat spezifeschen Eegeschaften ze kreéieren.
Fir denLasergerät, hunn d'Fuerscher ultradënn Placke vu Selenidhalogenid (e Kristall aus Cäsium, Blei a Chlor) ugebaut a gemustert Polymeren drop geätzt. Si hunn dës Kristallplacke a Polymeren tëscht verschiddenen Oxidmaterialien agesat, wat zu engem Objet vun ongeféier 2 Mikrometer Déckt an 100 Mikrometer Längt a Breet gefouert huet (déi duerchschnëttlech Breet vun engem mënschlechen Hoer ass 100 Mikrometer).
Wéi d'Fuerscher e Laser op den Lasergerät geriicht hunn, ass e liichtend Dräieckmuster op der Materialdesign-Grenzfläche erschéngt. Dëst Muster gëtt vum Design vum Apparat bestëmmt an ass d'Resultat vun den topologesche Charakteristike vum Laser. „D'Fäegkeet, Quantephenomener bei Raumtemperatur ze studéieren, ass eng spannend Perspektiv. D'innovativ Aarbecht vum Professer Bao weist, datt d'Materialtechnik eis hëllefe kann, e puer vun de gréissten Froen an der Wëssenschaft ze beäntwerten“, sot den Ingenieursdekan vum Rensselaer Polytechnic Institute.