მიკრო მოწყობილობები და უფრო ეფექტური ლაზერები

მიკრო მოწყობილობები და უფრო ეფექტურილაზერები
Rensselaer პოლიტექნიკური ინსტიტუტის მკვლევარებმა შექმნესლაზერული მოწყობილობაეს მხოლოდ ადამიანის თმის სიგანეა, რაც ფიზიკოსებს დაეხმარება შეისწავლონ მატერიისა და სინათლის ფუნდამენტური თვისებები. მათი ნამუშევრები, რომლებიც გამოქვეყნებულია პრესტიჟულ სამეცნიერო ჟურნალებში, ასევე ხელს შეუწყობს უფრო ეფექტური ლაზერების განვითარებას სფეროებში, დაწყებული მედიცინიდან წარმოებამდე.

განსაზღვრული არლაზერიმოწყობილობა დამზადებულია სპეციალური მასალისგან, რომელსაც ეწოდება ფოტონური ტოპოლოგიური იზოლატორი. ფოტონურ ტოპოლოგიურ იზოლატორებს შეუძლიათ უხელმძღვანელონ ფოტონები (ტალღები და ნაწილაკები, რომლებიც ქმნიან შუქს) მასალის შიგნით სპეციალური ინტერფეისების საშუალებით, ხოლო ამ ნაწილაკებს ხელს უშლის თავად მასალაში გაფანტვაში. ამ ქონების გამო, ტოპოლოგიური იზოლატორები საშუალებას აძლევს ბევრ ფოტონს ერთად იმუშაონ მთლიანობაში. ეს მოწყობილობები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ტოპოლოგიური „კვანტური ტრენაჟორები“, რაც მკვლევარებს საშუალებას აძლევს შეისწავლონ კვანტური ფენომენები-ფიზიკური კანონები, რომლებიც მართავს მატერიას უკიდურესად მცირე მასშტაბებში-მინი-ლაბორატორიებში.
”ფოტონური ტოპოლოგიურიიზოლატორი, რომელიც ჩვენ გავაკეთეთ, უნიკალურია. ის მუშაობს ოთახის ტემპერატურაზე. ეს მთავარი მიღწევაა. ადრე, ასეთი კვლევების ჩატარება შესაძლებელია მხოლოდ დიდი, ძვირადღირებული აღჭურვილობის გამოყენებით ვაკუუმში ნივთიერებების გასათბობად. ბევრ კვლევის ლაბორატორიას არ აქვს ასეთი ტიპის აღჭურვილობა, ამიტომ ჩვენი მოწყობილობა უფრო მეტ ადამიანს საშუალებას აძლევს გააკეთონ ამ ტიპის ფუნდამენტური ფიზიკის კვლევა ლაბორატორიაში. ” კვლევას ჰქონდა შედარებით მცირე ზომის ნიმუში, მაგრამ შედეგები მიგვითითებს იმაზე, რომ რომანმა პრეპარატმა აჩვენა მნიშვნელოვანი ეფექტურობა ამ იშვიათი გენეტიკური აშლილობის სამკურნალოდ. ჩვენ ველით, რომ ამ შედეგების შემდგომი შემოწმება მომავალში კლინიკურ კვლევებში და პოტენციურად მივყავართ მკურნალობის ახალ ვარიანტებს ამ დაავადების მქონე პაციენტებისთვის. ” მიუხედავად იმისა, რომ კვლევის ნიმუშის ზომა შედარებით მცირე იყო, დასკვნები მიგვითითებს იმაზე, რომ ამ ახალმა პრეპარატმა აჩვენა მნიშვნელოვანი ეფექტურობა ამ იშვიათი გენეტიკური აშლილობის სამკურნალოდ. ჩვენ ველით, რომ ამ შედეგების შემდგომი შემოწმება მომავალში კლინიკურ კვლევებში და პოტენციურად მივყავართ მკურნალობის ახალ ვარიანტებს ამ დაავადების მქონე პაციენტებისთვის. ”
”ეს ასევე დიდი ნაბიჯია წინგადადგმული ლაზერების განვითარებაში, რადგან ჩვენი ოთახის ტემპერატურის მოწყობილობის ბარიერი (მისი მუშაობისთვის საჭირო ენერგიის რაოდენობა) შვიდჯერ დაბალია, ვიდრე წინა კრიოგენული მოწყობილობები”,-დასძინა მკვლევარებმა. Rensselaer- ის პოლიტექნიკური ინსტიტუტის მკვლევარებმა გამოიყენეს იგივე ტექნიკა, რომელიც გამოიყენეს ნახევარგამტარული ინდუსტრიის მიერ, მიკროჩიპების შესაქმნელად, მათი ახალი მოწყობილობის შესაქმნელად, რომელიც მოიცავს სხვადასხვა სახის მასალების ფენის ფენის დაყენებას, ატომურიდან მოლეკულურ დონეზე, შექმნან იდეალური სტრუქტურები სპეციფიკური თვისებებით.
გააკეთოსლაზერების მოწყობილობამკვლევარებმა გაიზარდა სელენიდის ჰალოიდის ულტრა თხელი ფირფიტები (კრისტალი, რომელიც შედგება ცესიუმისგან, ტყვიის და ქლორისგან) და მათზე დახვეწილი პოლიმერები. მათ სენდვიჩები ამ ბროლის ფირფიტებსა და პოლიმერებს შორის სხვადასხვა ოქსიდის მასალებს შორის, რის შედეგადაც ობიექტი დაახლოებით 2 მიკრონი სქელი და 100 მიკრონი გრძელი და ფართო (ადამიანის თმის საშუალო სიგანეა 100 მიკრონი).
როდესაც მკვლევარებმა ლაზერის მოწყობილობაში ლაზერი ანათეს, მანათობელი სამკუთხედის ნიმუში გამოჩნდა მასალის დიზაინის ინტერფეისში. ნიმუში განისაზღვრება მოწყობილობის დიზაინით და არის ლაზერის ტოპოლოგიური მახასიათებლების შედეგი. ”კვანტური ფენომენების შესწავლა ოთახის ტემპერატურაზე საინტერესო პერსპექტივაა. პროფესორ ბაოს ინოვაციურმა ნაწარმოებმა აჩვენა, რომ მასალების ინჟინერია დაგვეხმარება მეცნიერების ყველაზე დიდ კითხვებზე პასუხის გაცემაში. ” Rensselaer პოლიტექნიკური ინსტიტუტის ინჟინერიის დეკანმა თქვა.