მიკრო მოწყობილობები და უფრო ეფექტური ლაზერები

მიკრო მოწყობილობები და უფრო ეფექტურილაზერები
რენსელერის პოლიტექნიკური ინსტიტუტის მკვლევარებმა შექმნეს ალაზერული მოწყობილობაეს არის მხოლოდ ადამიანის თმის სიგანე, რაც დაეხმარება ფიზიკოსებს მატერიისა და სინათლის ფუნდამენტური თვისებების შესწავლაში. მათი ნამუშევარი, რომელიც გამოქვეყნებულია პრესტიჟულ სამეცნიერო ჟურნალებში, ასევე შეიძლება დაეხმაროს უფრო ეფექტური ლაზერების შემუშავებას დარგებში, დაწყებული მედიცინიდან წარმოებამდე.

Theლაზერულიმოწყობილობა დამზადებულია სპეციალური მასალისგან, რომელსაც ეწოდება ფოტონიკური ტოპოლოგიური იზოლატორი. ფოტონურ ტოპოლოგიურ იზოლატორებს შეუძლიათ წარმართონ ფოტონები (ტალღები და ნაწილაკები, რომლებიც ქმნიან სინათლეს) მასალის შიგნით სპეციალური ინტერფეისების მეშვეობით, ამავდროულად, ხელს უშლიან ამ ნაწილაკების გაფანტვას თავად მასალაში. ამ თვისების გამო, ტოპოლოგიური იზოლატორები საშუალებას აძლევს ბევრ ფოტონს ერთობლივად იმუშაონ. ეს მოწყობილობები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ტოპოლოგიური „კვანტური სიმულატორები“, რაც მკვლევარებს საშუალებას აძლევს შეისწავლონ კვანტური ფენომენები - ფიზიკური კანონები, რომლებიც მართავენ მატერიას უკიდურესად მცირე მასშტაბებში - მინი-ლაბორატორიებში.
„ფოტონიკური ტოპოლოგიურიჩვენ მიერ დამზადებული იზოლატორი უნიკალურია. მუშაობს ოთახის ტემპერატურაზე. ეს არის მთავარი გარღვევა. ადრე, ასეთი კვლევების ჩატარება შეიძლებოდა მხოლოდ დიდი, ძვირადღირებული აღჭურვილობის გამოყენებით ვაკუუმში ნივთიერებების გასაგრილებლად. ბევრ კვლევით ლაბორატორიას არ აქვს ასეთი აღჭურვილობა, ასე რომ, ჩვენი მოწყობილობა საშუალებას აძლევს უფრო მეტ ადამიანს განახორციელოს ასეთი სახის ფუნდამენტური ფიზიკის კვლევა ლაბორატორიაში, ”- თქვა რენსელერის პოლიტექნიკური ინსტიტუტის (RPI) ასისტენტმა პროფესორმა მასალების მეცნიერებისა და ინჟინერიის დეპარტამენტში და უფროსმა. კვლევის ავტორი. კვლევას ჰქონდა შედარებით მცირე ზომის ნიმუში, მაგრამ შედეგები ვარაუდობს, რომ ახალმა წამალმა აჩვენა მნიშვნელოვანი ეფექტურობა ამ იშვიათი გენეტიკური აშლილობის მკურნალობაში. ჩვენ მოუთმენლად ველით ამ შედეგების შემდგომ დადასტურებას მომავალ კლინიკურ კვლევებში და პოტენციურად მივყავართ ამ დაავადების მქონე პაციენტების მკურნალობის ახალ ვარიანტებს. ” მიუხედავად იმისა, რომ კვლევის ნიმუშის ზომა შედარებით მცირე იყო, დასკვნები ვარაუდობს, რომ ამ ახალმა წამალმა აჩვენა მნიშვნელოვანი ეფექტურობა ამ იშვიათი გენეტიკური აშლილობის მკურნალობაში. ჩვენ მოუთმენლად ველით ამ შედეგების შემდგომ დადასტურებას მომავალ კლინიკურ კვლევებში და პოტენციურად მივყავართ ამ დაავადების მქონე პაციენტების მკურნალობის ახალ ვარიანტებს. ”
”ეს ასევე დიდი წინგადადგმული ნაბიჯია ლაზერების განვითარებაში, რადგან ჩვენი ოთახის ტემპერატურის მოწყობილობის ბარიერი (ენერგიის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა მისი მუშაობისთვის) შვიდჯერ დაბალია, ვიდრე წინა კრიოგენული მოწყობილობები”, - დასძინეს მკვლევარებმა. Rensselaer პოლიტექნიკური ინსტიტუტის მკვლევარებმა გამოიყენეს იგივე ტექნიკა, რომელსაც ნახევარგამტარული ინდუსტრია იყენებს მიკროჩიპების შესაქმნელად მათი ახალი მოწყობილობის შესაქმნელად, რომელიც მოიცავს სხვადასხვა სახის მასალების ფენად დაწყობას, ატომიდან მოლეკულურ დონეზე, რათა შექმნან იდეალური სტრუქტურები სპეციფიკური თვისებებით.
რათალაზერული მოწყობილობამკვლევარებმა გააშენეს სელენიდის ჰალოიდის ულტრა თხელი ფირფიტები (კრისტალი, რომელიც შედგება ცეზიუმისგან, ტყვიისა და ქლორისგან) და მათზე ამოკვეთეს ნიმუშიანი პოლიმერები. მათ მოათავსეს ეს ბროლის ფირფიტები და პოლიმერები სხვადასხვა ოქსიდურ მასალებს შორის, რის შედეგადაც წარმოიქმნა ობიექტი დაახლოებით 2 მიკრონი სისქისა და 100 მიკრონი სიგრძისა და სიგანის (ადამიანის თმის საშუალო სიგანე 100 მიკრონი).
როდესაც მკვლევარებმა ლაზერით გაანათეს ლაზერული მოწყობილობა, მანათობელი სამკუთხედის ნიმუში გამოჩნდა მასალის დიზაინის ინტერფეისზე. ნიმუში განისაზღვრება მოწყობილობის დიზაინით და არის ლაზერის ტოპოლოგიური მახასიათებლების შედეგი. „კვანტური ფენომენების ოთახის ტემპერატურაზე შესწავლა საინტერესო პერსპექტივაა. პროფესორ ბაოს ინოვაციური ნამუშევარი გვიჩვენებს, რომ მასალების ინჟინერია დაგვეხმარება ვუპასუხოთ მეცნიერების ყველაზე დიდ კითხვებს“. რენსელერის პოლიტექნიკური ინსტიტუტის ინჟინერიის დეკანმა განაცხადა.