Микроқұрылғылар және тиімдіреклазерлер
Ренсселер политехникалық институтының зерттеушілері жасадылазерлік құрылғыбұл тек адам шашының ені ғана, бұл физиктерге материя мен жарықтың негізгі қасиеттерін зерттеуге көмектеседі. Олардың беделді ғылыми журналдарда жарияланған жұмыстары медицинадан бастап өндіріске дейінгі салаларда қолдануға арналған тиімдірек лазерлерді жасауға да көмектесе алады.
Theлазерқұрылғы фотондық топологиялық оқшаулағыш деп аталатын арнайы материалдан жасалған. Фотондық топологиялық оқшаулағыштар фотондарды (жарықты құрайтын толқындар мен бөлшектер) материалдың ішіндегі арнайы интерфейстер арқылы бағыттай алады, сонымен бірге бұл бөлшектердің материалдың өзінде шашырауына жол бермейді. Осы қасиетінің арқасында топологиялық оқшаулағыштар көптеген фотондардың тұтастай бірге жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Бұл құрылғыларды топологиялық «кванттық симуляторлар» ретінде де пайдалануға болады, бұл зерттеушілерге кванттық құбылыстарды - материяны өте шағын масштабта басқаратын физикалық заңдарды - мини-зертханаларда зерттеуге мүмкіндік береді.
«Бұлфотондық топологиялықБіз жасаған оқшаулағыш ерекше. Ол бөлме температурасында жұмыс істейді. Бұл үлкен жетістік. Бұрын мұндай зерттеулерді тек вакуумдағы заттарды салқындату үшін үлкен, қымбат жабдықты пайдалану арқылы ғана жүргізуге болатын еді. Көптеген зерттеу зертханаларында мұндай жабдық жоқ, сондықтан біздің құрылғымыз зертханада осындай іргелі физика зерттеулерін жүргізуге мүмкіндік береді», - деді Ренсселер политехникалық институтының (RPI) материалтану және инженерия кафедрасының доценті және зерттеудің аға авторы. Зерттеуде үлгі мөлшері салыстырмалы түрде аз болды, бірақ нәтижелер жаңа препараттың бұл сирек кездесетін генетикалық бұзылысты емдеуде айтарлықтай тиімділік көрсеткенін көрсетеді. Біз бұл нәтижелерді болашақ клиникалық сынақтарда одан әрі растауды және осы аурумен ауыратын науқастарды емдеудің жаңа нұсқаларын жасауға әкелуі мүмкін деп күтеміз. Зерттеудің үлгі мөлшері салыстырмалы түрде аз болғанымен, нәтижелер бұл жаңа препараттың бұл сирек кездесетін генетикалық бұзылысты емдеуде айтарлықтай тиімділік көрсеткенін көрсетеді. Біз бұл нәтижелерді болашақ клиникалық сынақтарда одан әрі растауды және осы аурумен ауыратын науқастарды емдеудің жаңа нұсқаларын жасауға әкелуі мүмкін деп күтеміз.
«Бұл лазерлерді дамытудағы үлкен қадам, себебі біздің бөлме температурасындағы құрылғымыздың шегі (оны жұмыс істеу үшін қажетті энергия мөлшері) бұрынғы криогендік құрылғыларға қарағанда жеті есе төмен», - деп қосты зерттеушілер. Ренсселер политехникалық институтының зерттеушілері жаңа құрылғысын жасау үшін жартылай өткізгіштер өнеркәсібінде микрочиптер жасауда қолданылған әдісті қолданды, бұл белгілі бір қасиеттері бар идеалды құрылымдарды жасау үшін атомдық деңгейден молекулалық деңгейге дейін әртүрлі материалдарды қабат-қабат жинауды қамтиды.
Жасау үшінлазерлік құрылғыЗерттеушілер селенид галогенидінің (цезий, қорғасын және хлордан тұратын кристалл) ультра жұқа пластиналарын өсіріп, оларға оюланған өрнекті полимерлерді жапсырды. Олар бұл кристалды пластиналар мен полимерлерді әртүрлі оксидті материалдардың арасына қойды, нәтижесінде қалыңдығы шамамен 2 микрон, ұзындығы мен ені 100 микрон болатын зат пайда болды (адам шашының орташа ені 100 микрон).
Зерттеушілер лазер құрылғысына лазер сәулесін түсірген кезде, материалдық дизайн интерфейсінде жарқыраған үшбұрыш үлгісі пайда болды. Үлгі құрылғы дизайнымен анықталады және лазердің топологиялық сипаттамаларының нәтижесі болып табылады. «Бөлме температурасында кванттық құбылыстарды зерттей алу - қызықты перспектива. Профессор Баоның инновациялық жұмысы материалдық инженерия ғылымдағы ең үлкен сұрақтардың біріне жауап беруге көмектесетінін көрсетеді», - деді Ренсселер политехникалық институтының инженерлік деканы.
Жарияланған уақыты: 01.07.2024