Micro dispositivi e più efficientilaser
I ricercatori di Rensselaer Polytechnic Institute hanno creato undispositivo laserQuesta è solo la larghezza di un capelli umano, che aiuterà i fisici a studiare le proprietà fondamentali della materia e della luce. Il loro lavoro, pubblicato in prestigiose riviste scientifiche, potrebbe anche aiutare a sviluppare laser più efficienti da utilizzare in campi che vanno dalla medicina alla produzione.
ILlaserIl dispositivo è realizzato con un materiale speciale chiamato isolante topologico fotonico. Gli isolanti topologici fotonici sono in grado di guidare i fotoni (le onde e le particelle che compongono la luce) attraverso interfacce speciali all'interno del materiale, impedendo al contempo che queste particelle si diffondono nel materiale stesso. A causa di questa proprietà, gli isolanti topologici consentono a molti fotoni di lavorare insieme nel loro insieme. Questi dispositivi possono anche essere usati come "simulatori quantistici" topologici, consentendo ai ricercatori di studiare i fenomeni quantistici-le leggi fisiche che governano la materia a scale estremamente piccole-in mini.
"ILTopologico fotonicoL'isolante che abbiamo realizzato è unico. Funziona a temperatura ambiente. Questa è una grande svolta. In precedenza, tali studi potevano essere condotti solo utilizzando attrezzature grandi e costose per raffreddare le sostanze nel vuoto. Molti laboratori di ricerca non hanno questo tipo di attrezzatura, quindi il nostro dispositivo consente a più persone di fare questo tipo di ricerca di fisica fondamentale in laboratorio ", ha affermato il professore assistente del Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) presso il Dipartimento di Scienze dei Materiali e ingegneria e autore senior dello studio. Lo studio ha avuto una dimensione del campione relativamente piccola, ma i risultati suggeriscono che il nuovo farmaco ha mostrato una significativa efficacia nel trattamento di questo raro disturbo genetico. Non vediamo l'ora di convalidare ulteriormente questi risultati in futuri studi clinici e potenzialmente portando a nuove opzioni di trattamento per i pazienti con questa malattia. " Sebbene la dimensione del campione dello studio fosse relativamente piccola, i risultati suggeriscono che questo nuovo farmaco ha mostrato una significativa efficacia nel trattamento di questo raro disturbo genetico. Non vediamo l'ora di convalidare ulteriormente questi risultati in futuri studi clinici e potenzialmente portando a nuove opzioni di trattamento per i pazienti con questa malattia. "
"Questo è anche un grande passo avanti nello sviluppo dei laser perché la soglia del nostro dispositivo a temperatura ambiente (la quantità di energia richiesta per farlo funzionare) è sette volte inferiore rispetto ai precedenti dispositivi criogenici", hanno aggiunto i ricercatori. I ricercatori del Rensselaer Polytechnic Institute hanno utilizzato la stessa tecnica utilizzata dall'industria dei semiconduttori per fare microchip per creare il loro nuovo dispositivo, che prevede impilare diversi tipi di strati di materiali per strato, dal livello atomico al livello molecolare, per creare strutture ideali con proprietà specifiche.
Per fare ildispositivo laser, i ricercatori hanno coltivato piastre ultra-sottili di alogenuro di selenide (un cristallo composto da cesio, piombo e cloro) e polimeri a motivi infastiditi su di essi. Hanno inserito queste piastre e polimeri di cristallo tra vari materiali di ossido, con conseguente oggetto di circa 2 micron di spessore e 100 micron lungo e largo (la larghezza media di un capelli umano è di 100 micron).
Quando i ricercatori hanno brillato un laser sul dispositivo laser, nell'interfaccia di progettazione del materiale è apparso un modello di triangolo luminoso. Il modello è determinato dalla progettazione del dispositivo ed è il risultato delle caratteristiche topologiche del laser. “Essere in grado di studiare i fenomeni quantistici a temperatura ambiente è una prospettiva interessante. Il lavoro innovativo del professor Bao mostra che l'ingegneria dei materiali può aiutarci a rispondere ad alcune delle più grandi domande della scienza. " Disano ingegneristico Rensselaer Polytechnic Institute.
Tempo post: JUL-01-2024