Mikrogeräte und effizientere Laser

Mikrogeräte und effizienterLaser
Forscher von Rensselaer Polytechnic Institute haben a geschaffenLasergerätDas ist nur die Breite eines menschlichen Haares, was den Physikern helfen wird, die grundlegenden Eigenschaften von Materie und Licht zu untersuchen. Ihre Arbeiten, die in prestigeträchtigen wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht wurden, könnten auch dazu beitragen, effizientere Laser für die Verwendung in Bereichen zu entwickeln, die von der Medizin bis zur Herstellung reichen.

DerLaserDas Gerät besteht aus einem speziellen Material, der als photonischer topologischer Isolator bezeichnet wird. Photonische topologische Isolatoren können Photonen (die Wellen und Partikel, die Licht ausmachen) durch spezielle Schnittstellen im Material führen und gleichzeitig verhindern, dass diese Partikel im Material selbst streuen. Aufgrund dieser Eigenschaft ermöglichen topologische Isolatoren vielen Photonen insgesamt zusammen. Diese Geräte können auch als topologische „Quantensimulatoren“ verwendet werden, sodass Forscher Quantenphänomene-die physikalischen Gesetze, die auf extrem geringen Maßstäben steuern-in Mini-Labs untersuchen können.
"DerPhotonisch topologischDer Isolator, den wir gemacht haben, ist einzigartig. Es funktioniert bei Raumtemperatur. Dies ist ein großer Durchbruch. Bisher konnten solche Studien nur mit großen, teuren Geräten zum Abkühlen von Substanzen in einem Vakuum durchgeführt werden. Viele Forschungslabors haben keine solchen Ausrüstung, daher ermöglicht unser Gerät mehr Menschen, diese Art von grundlegender Physikforschung im Labor durchzuführen “, sagte Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) Assistenzprofessor am Department of Materials Science und Engineering und leitender Autor der Studie. Die Studie hatte eine relativ kleine Stichprobengröße, aber die Ergebnisse legen nahe, dass das neue Arzneimittel eine signifikante Wirksamkeit bei der Behandlung dieser seltenen genetischen Störung gezeigt hat. Wir freuen uns darauf, diese Ergebnisse in zukünftigen klinischen Studien weiter zu validieren und möglicherweise zu neuen Behandlungsoptionen für Patienten mit dieser Krankheit zu führen. “ Obwohl die Stichprobengröße der Studie relativ gering war, legen die Ergebnisse nahe, dass dieses neue Arzneimittel eine signifikante Wirksamkeit bei der Behandlung dieser seltenen genetischen Störung gezeigt hat. Wir freuen uns darauf, diese Ergebnisse in zukünftigen klinischen Studien weiter zu validieren und möglicherweise zu neuen Behandlungsoptionen für Patienten mit dieser Krankheit zu führen. “
"Dies ist auch ein großer Schritt nach vorne bei der Entwicklung von Lasern, da unsere Schwellenwert für die Einrichtung des Raumtemperatur (die für die Funktionsweise erforderliche Energiemenge) siebenmal niedriger ist als frühere kryogene Geräte", fügten die Forscher hinzu. Die Forscher des Rensselaer Polytechnic Institute verwendeten dieselbe Technik, die von der Halbleiterindustrie verwendet wurde, um Mikrochips zu erstellen, um ihr neues Gerät zu erstellen, das verschiedene Arten von Materialien für Schicht stapelt, von der Atom- bis zur molekularen Ebene, um ideale Strukturen mit bestimmten Eigenschaften zu erstellen.
Das machenLaser -GerätDie Forscher wuchsen ultradünne Platten aus Selenidhalogenid (ein Kristall aus Cäsium, Blei und Chlor) und geätzten strukturierten Polymeren auf sie. Sie haben diese Kristallplatten und Polymere zwischen verschiedenen Oxidmaterialien eingeklemmt, was zu einem Objekt von etwa 2 Mikrometern dick und 100 Mikrometer lang und breit (die durchschnittliche Breite eines menschlichen Haares 100 Mikrometer beträgt).
Wenn die Forscher einen Laser auf dem Lasers -Gerät leuchteten, erschien an der Materialdesign -Grenzfläche ein leuchtendes Dreieck -Muster. Das Muster wird durch das Gerätedesign bestimmt und ist das Ergebnis der topologischen Eigenschaften des Lasers. „Quantenphänomen bei Raumtemperatur zu untersuchen, ist eine aufregende Aussicht. Die innovative Arbeit von Professor Bao zeigt, dass Materialtechnik uns helfen kann, einige der größten Fragen der Wissenschaft zu beantworten. “ Rensselaer Polytechnic Institute Engineering Dean sagte.