Micro dispositius i làsers més eficients

Micro dispositius i més eficientslàsers
Els investigadors de l'Institut Politècnic Rensselaer han creat undispositiu làserAquesta és només l’amplada d’un cabell humà, que ajudarà els físics a estudiar les propietats fonamentals de la matèria i la llum. El seu treball, publicat en prestigioses revistes científiques, també podria ajudar a desenvolupar làsers més eficients per al seu ús en camps que van des de la medicina fins a la fabricació.

EllàserEl dispositiu està fabricat amb un material especial anomenat aïllant topològic fotònic. Els aïllants topològics fotònics són capaços de guiar fotons (les ones i partícules que formen llum) a través d’interfícies especials dins del material, alhora que impedeixen que aquestes partícules es dispersin en el material mateix. A causa d'aquesta propietat, els aïllants topològics permeten a molts fotons treballar junts en general. Aquests dispositius també es poden utilitzar com a "simuladors quàntics" topològics, permetent als investigadors estudiar fenòmens quàntics, les lleis físiques que governen a escales extremadament petites, en mini-laboratoris.
“ElTopològic fotònicL’aïllador que hem fet és únic. Funciona a temperatura ambient. Aquest és un gran avenç. Anteriorment, aquests estudis només es podien dur a terme amb equips grans i costosos per refredar substàncies al buit. Molts laboratoris de recerca no disposen d’aquest tipus d’equips, de manera que el nostre dispositiu permet a més persones fer aquest tipus d’investigacions fonamentals en física al laboratori ”, va dir Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), professor adjunt al Departament de Ciències i Enginyeria de Materials i autor sènior de l’estudi. L’estudi tenia una mida de mostra relativament petita, però els resultats suggereixen que el nou fàrmac ha mostrat una eficàcia significativa en el tractament d’aquest rar trastorn genètic. Esperem validar encara més aquests resultats en futurs assaigs clínics i que puguin conduir a noves opcions de tractament per a pacients amb aquesta malaltia. " Tot i que la mida de la mostra de l’estudi va ser relativament petita, els resultats suggereixen que aquest nou medicament ha mostrat una eficàcia significativa en el tractament d’aquest rar trastorn genètic. Esperem validar encara més aquests resultats en futurs assaigs clínics i que puguin conduir a noves opcions de tractament per a pacients amb aquesta malaltia. "
"Aquest és també un gran pas endavant en el desenvolupament de làsers perquè el nostre llindar del dispositiu a temperatura d'habitacions (la quantitat d'energia necessària per fer-la 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 utilitzada per la indústria de semiconductors per fer microxips per crear el seu nou dispositiu, que consisteix en apilar diferents tipus de materials per capa, des del nivell atòmic fins a la molecular, per crear estructures ideals amb propietats específiques.
Per fer eldispositiu làser, Els investigadors van créixer plaques ultra-primes d’halogenur de selenur (un cristall format per cesi, plom i clor) i polímers amb motius gravats. Van sandvitx aquestes plaques i polímers de cristall entre diversos materials d'òxid, donant lloc a un objecte de 2 micres de gruix i 100 micres de llargada i ampla (l'amplada mitjana d'un cabell humà és de 100 micres).
Quan els investigadors van brillar un làser al dispositiu Lasers, va aparèixer un patró de triangle lluminós a la interfície de disseny de 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 a algunes de les preguntes més importants de la ciència. " El degà de l'enginyeria de l'Institut Politècnic de Rensselaer va dir Dean.