อุปกรณ์ขนาดเล็กและเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

อุปกรณ์ขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเลเซอร์
Rensselaer Polytechnic Institute นักวิจัยได้สร้างกอุปกรณ์เลเซอร์นั่นเป็นเพียงความกว้างของเส้นผมของมนุษย์ซึ่งจะช่วยให้นักฟิสิกส์ศึกษาคุณสมบัติพื้นฐานของสสารและแสง งานของพวกเขาที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์อันทรงเกียรติสามารถช่วยพัฒนาเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการใช้งานในสาขาตั้งแต่ยาไปจนถึงการผลิต

ที่เลเซอร์อุปกรณ์ทำจากวัสดุพิเศษที่เรียกว่าฉนวนโทโพโลยีโทนิค ฉนวนโทโพโลยีโทนิคสามารถเป็นแนวทางในการโฟตอน (คลื่นและอนุภาคที่ประกอบขึ้นเป็นแสง) ผ่านอินเทอร์เฟซพิเศษภายในวัสดุในขณะที่ป้องกันไม่ให้อนุภาคเหล่านี้กระเจิงในวัสดุ เนื่องจากคุณสมบัตินี้ฉนวนโทโพโลยีทำให้โฟตอนจำนวนมากทำงานร่วมกันได้โดยรวม อุปกรณ์เหล่านี้ยังสามารถใช้เป็นทอพอโลยี“ เครื่องจำลองควอนตัม” ช่วยให้นักวิจัยศึกษาปรากฏการณ์ควอนตัม-กฎหมายทางกายภาพที่ควบคุมเรื่องในระดับที่เล็กมาก-ในขนาดเล็ก
“โทนิกฉนวนที่เราทำนั้นไม่เหมือนใคร มันทำงานที่อุณหภูมิห้อง นี่คือความก้าวหน้าครั้งสำคัญ ก่อนหน้านี้การศึกษาดังกล่าวสามารถดำเนินการได้โดยใช้อุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่มีราคาแพงเพื่อเย็นสารในสุญญากาศ ห้องปฏิบัติการวิจัยหลายแห่งไม่มีอุปกรณ์ประเภทนี้ดังนั้นอุปกรณ์ของเราจึงช่วยให้ผู้คนจำนวนมากสามารถทำการวิจัยทางฟิสิกส์พื้นฐานในห้องปฏิบัติการได้มากขึ้น“ Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) ผู้ช่วยศาสตราจารย์ในภาควิชาวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมและผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว การศึกษามีขนาดตัวอย่างที่ค่อนข้างเล็ก แต่ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่ายาใหม่ได้แสดงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญในการรักษาโรคทางพันธุกรรมที่หายากนี้ เราหวังว่าจะได้ตรวจสอบผลลัพธ์เหล่านี้เพิ่มเติมในการทดลองทางคลินิกในอนาคตและอาจนำไปสู่ตัวเลือกการรักษาใหม่สำหรับผู้ป่วยโรคนี้” แม้ว่าขนาดตัวอย่างของการศึกษาจะค่อนข้างเล็ก แต่ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่ายาใหม่นี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญในการรักษาโรคทางพันธุกรรมที่หายากนี้ เราหวังว่าจะได้ตรวจสอบผลลัพธ์เหล่านี้เพิ่มเติมในการทดลองทางคลินิกในอนาคตและอาจนำไปสู่ตัวเลือกการรักษาใหม่สำหรับผู้ป่วยโรคนี้”
“ นี่เป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาเลเซอร์เนื่องจากเกณฑ์อุปกรณ์อุณหภูมิห้องของเรา (ปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการทำงาน) ต่ำกว่าอุปกรณ์แช่แข็งก่อนหน้าเจ็ดเท่า” นักวิจัยกล่าวเสริม นักวิจัยสถาบันโพลีเทคนิค Rensselaer ใช้เทคนิคเดียวกับที่ใช้โดยอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เพื่อสร้างไมโครชิปเพื่อสร้างอุปกรณ์ใหม่ของพวกเขาซึ่งเกี่ยวข้องกับการซ้อนวัสดุชนิดต่าง ๆ โดยชั้นโดยชั้นจากอะตอมไปจนถึงระดับโมเลกุลเพื่อสร้างโครงสร้างในอุดมคติที่มีคุณสมบัติเฉพาะ
เพื่อสร้างอุปกรณ์เลเซอร์นักวิจัยได้เติบโตแผ่นบาง ๆ ของ selenide halide (คริสตัลที่ทำจากซีเซียมตะกั่วและคลอรีน) และโพลีเมอร์ที่มีลวดลายแกะสลัก พวกเขาใช้แผ่นคริสตัลและโพลีเมอร์เหล่านี้ระหว่างวัสดุออกไซด์ต่างๆส่งผลให้วัตถุหนาประมาณ 2 ไมครอนและยาว 100 ไมครอนและกว้าง (ความกว้างเฉลี่ยของเส้นผมของมนุษย์คือ 100 ไมครอน)
เมื่อนักวิจัยส่องแสงเลเซอร์ที่อุปกรณ์เลเซอร์รูปแบบสามเหลี่ยมส่องสว่างจะปรากฏขึ้นที่ส่วนต่อประสานการออกแบบวัสดุ รูปแบบถูกกำหนดโดยการออกแบบอุปกรณ์และเป็นผลมาจากลักษณะของทอพอโลยีของเลเซอร์ “ ความสามารถในการศึกษาปรากฏการณ์ควอนตัมที่อุณหภูมิห้องเป็นโอกาสที่น่าตื่นเต้น งานนวัตกรรมของศาสตราจารย์ Bao แสดงให้เห็นว่าวิศวกรรมวัสดุสามารถช่วยเราตอบคำถามที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในวิทยาศาสตร์” คณบดีสถาบันโพลีเทคนิค Rensselaer กล่าวว่า