Microdispositius i més eficientslàsers
Investigadors de l'Institut Politècnic Rensselaer han creat undispositiu làseraixò és només l'amplada d'un cabell humà, cosa que ajudarà els físics a estudiar les propietats fonamentals de la matèria i la llum. El seu treball, publicat en revistes científiques de prestigi, també podria ajudar a desenvolupar làsers més eficients per al seu ús en camps que van des de la medicina fins a la indústria manufacturera.
EllàserEl dispositiu està fet d'un material especial anomenat aïllant topològic fotònic. Els aïllants topològics fotònics són capaços de guiar fotons (les ones i partícules que componen la llum) a través d'interfícies especials dins del material, alhora que eviten que aquestes partícules es dispersin en el mateix material. A causa d'aquesta propietat, els aïllants topològics permeten que molts fotons treballin junts com un tot. Aquests dispositius també es poden utilitzar com a "simuladors quàntics" topològics, permetent als investigadors estudiar fenòmens quàntics (les lleis físiques que governen la matèria a escales extremadament petites) en minilaboratoris.
“Elfotònica topològicaL'aïllant que hem fabricat és únic. Funciona a temperatura ambient. Aquest és un gran avenç. Anteriorment, aquests estudis només es podien dur a terme utilitzant equips grans i cars per refredar substàncies al buit. Molts laboratoris de recerca no disposen d'aquest tipus d'equip, de manera que el nostre dispositiu permet que més persones facin aquest tipus de recerca en física fonamental al laboratori", va dir el professor assistent del Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) del Departament de Ciència i Enginyeria de Materials i autor principal de l'estudi. L'estudi tenia una mida de mostra relativament petita, però els resultats suggereixen que el nou fàrmac ha demostrat una eficàcia significativa en el tractament d'aquest trastorn genètic rar. Esperem poder validar encara més aquests resultats en futurs assajos clínics i potencialment conduir a noves opcions de tractament per a pacients amb aquesta malaltia". Tot i que la mida de la mostra de l'estudi era relativament petita, les troballes suggereixen que aquest nou fàrmac ha demostrat una eficàcia significativa en el tractament d'aquest trastorn genètic rar. Esperem poder validar encara més aquests resultats en futurs assajos clínics i potencialment conduir a noves opcions de tractament per a pacients amb aquesta malaltia".
«Aquest també és un gran pas endavant en el desenvolupament dels làsers, perquè el nostre llindar de dispositiu a temperatura ambient (la quantitat d'energia necessària per fer-lo funcionar) és set vegades inferior al dels dispositius criogènics anteriors», van afegir els investigadors. Els investigadors de l'Institut Politècnic Rensselaer van utilitzar la mateixa tècnica que utilitza la indústria dels semiconductors per fabricar microxips per crear el seu nou dispositiu, que consisteix a apilar diferents tipus de materials capa per capa, des del nivell atòmic fins al molecular, per crear estructures ideals amb propietats específiques.
Per fer eldispositiu làser, els investigadors van fer créixer plaques ultrafines d'halur de selenur (un cristall format per cesi, plom i clor) i hi van gravar polímers amb patrons. Van intercalar aquestes plaques de cristall i polímers entre diversos materials d'òxid, donant com a resultat un objecte d'unes 2 micres de gruix i 100 micres de llarg i ample (l'amplada mitjana d'un cabell humà és de 100 micres).
Quan els investigadors van apuntar amb un làser al dispositiu làser, va aparèixer un patró triangular lluminós a la interfície de disseny del material. El patró està determinat pel disseny del dispositiu i és el resultat de les característiques topològiques del làser. "Poder estudiar fenòmens quàntics a temperatura ambient és una perspectiva emocionant. El treball innovador del professor Bao demostra que l'enginyeria de materials ens pot ajudar a respondre algunes de les preguntes més importants de la ciència", va dir el degà d'enginyeria de l'Institut Politècnic Rensselaer.
Data de publicació: 01-07-2024