Միկրո սարքեր և ավելի արդյունավետ լազերներ

Միկրո սարքեր և ավելի արդյունավետլազերներ
Ռենսելերի պոլիտեխնիկական ինստիտուտի հետազոտողները ստեղծել ենլազերային սարքդա ընդամենը մարդու մազի հաստությունն է, ինչը կօգնի ֆիզիկոսներին ուսումնասիրել նյութի և լույսի հիմնարար հատկությունները: Նրանց աշխատանքը, որը հրապարակվել է հեղինակավոր գիտական ​​​​ամսագրերում, կարող է նաև օգնել մշակել ավելի արդյունավետ լազերներ՝ բժշկությունից մինչև արտադրություն տարբեր ոլորտներում օգտագործելու համար:

TheլազերՍարքը պատրաստված է հատուկ նյութից, որը կոչվում է ֆոտոնային տոպոլոգիական մեկուսիչ: Ֆոտոնային տոպոլոգիական մեկուսիչները կարող են ուղղորդել ֆոտոնները (լույսը կազմող ալիքներն ու մասնիկները) նյութի ներսում գտնվող հատուկ միջերեսների միջով՝ միաժամանակ կանխելով այդ մասնիկների ցրումը նյութի մեջ: Այս հատկության շնորհիվ տոպոլոգիական մեկուսիչները թույլ են տալիս բազմաթիվ ֆոտոնների միասին աշխատել որպես ամբողջություն: Այս սարքերը կարող են նաև օգտագործվել որպես տոպոլոգիական «քվանտային սիմուլյատորներ», որոնք թույլ են տալիս հետազոտողներին ուսումնասիրել քվանտային երևույթները՝ ֆիզիկական օրենքները, որոնք կառավարում են նյութը չափազանց փոքր մասշտաբներով՝ մինի-լաբորատորիաներում:
«Դըֆոտոնային տոպոլոգիական«Մեր ստեղծած մեկուսիչը եզակի է։ Այն աշխատում է սենյակային ջերմաստիճանում։ Սա մեծ առաջընթաց է։ Նախկինում նման ուսումնասիրությունները կարող էին իրականացվել միայն մեծ, թանկարժեք սարքավորումների միջոցով՝ նյութերը վակուումում սառեցնելու համար։ Շատ հետազոտական ​​լաբորատորիաներ չունեն այս տեսակի սարքավորումներ, ուստի մեր սարքը հնարավորություն է տալիս ավելի շատ մարդկանց լաբորատորիայում կատարել այս տեսակի հիմնարար ֆիզիկայի հետազոտություններ», - ասաց Ռենսելերի պոլիտեխնիկական ինստիտուտի (RPI) նյութագիտության և ճարտարագիտության ամբիոնի դոցենտը և ուսումնասիրության ավագ հեղինակը։ Ուսումնասիրությունն ուներ համեմատաբար փոքր նմուշի չափ, բայց արդյունքները ենթադրում են, որ նոր դեղամիջոցը ցույց է տվել զգալի արդյունավետություն այս հազվագյուտ գենետիկ խանգարման բուժման գործում։ Մենք անհամբեր սպասում ենք այս արդյունքների հետագա վավերացմանը ապագա կլինիկական փորձարկումներում և հնարավոր է՝ հանգեցնի այս հիվանդություն ունեցող հիվանդների համար նոր բուժման տարբերակների ստեղծմանը»։ Չնայած ուսումնասիրության նմուշի չափը համեմատաբար փոքր էր, արդյունքները ենթադրում են, որ այս նոր դեղամիջոցը ցույց է տվել զգալի արդյունավետություն այս հազվագյուտ գենետիկ խանգարման բուժման գործում։ Մենք անհամբեր սպասում ենք այս արդյունքների հետագա վավերացմանը ապագա կլինիկական փորձարկումներում և հնարավոր է՝ հանգեցնի այս հիվանդություն ունեցող հիվանդների համար նոր բուժման տարբերակների ստեղծմանը։
«Սա նաև մեծ քայլ է լազերների մշակման գործում, քանի որ մեր սենյակային ջերմաստիճանի սարքի շեմը (այն աշխատեցնելու համար անհրաժեշտ էներգիայի քանակը) յոթ անգամ ցածր է նախորդ կրիոգեն սարքերի համեմատ», - հավելել են հետազոտողները: Ռենսելերի պոլիտեխնիկական ինստիտուտի հետազոտողները օգտագործել են նույն տեխնիկան, որն օգտագործվում է կիսահաղորդչային արդյունաբերության կողմից միկրոչիպեր պատրաստելու համար՝ իրենց նոր սարքը ստեղծելու համար, որը ներառում է տարբեր տեսակի նյութերի շերտ առ շերտ դասավորում՝ ատոմայինից մինչև մոլեկուլային մակարդակ՝ որոշակի հատկություններով իդեալական կառուցվածքներ ստեղծելու համար:
Կատարելու համարլազերային սարքհետազոտողները աճեցրել են սելենիդի հալոգենիդից (ցեզիումից, կապարից և քլորից կազմված բյուրեղ) գերբարակ թիթեղներ և դրանց վրա փորագրել նախշավոր պոլիմերներ: Նրանք այս բյուրեղային թիթեղներն ու պոլիմերները տեղադրել են տարբեր օքսիդային նյութերի միջև, ինչի արդյունքում ստացվել է մոտ 2 միկրոն հաստությամբ և 100 միկրոն երկարությամբ ու լայնությամբ առարկա (մարդու մազի միջին լայնությունը 100 միկրոն է):
Երբ հետազոտողները լազերային ճառագայթ ուղղեցին լազերային սարքի վրա, նյութական նախագծման ինտերֆեյսում հայտնվեց լուսավոր եռանկյունաձև նախշ։ Նախշը որոշվում է սարքի նախագծմամբ և լազերի տոպոլոգիական բնութագրերի արդյունք է։ «Քվանտային երևույթները սենյակային ջերմաստիճանում ուսումնասիրելու հնարավորությունը հետաքրքիր հեռանկար է։ Պրոֆեսոր Բաոյի նորարարական աշխատանքը ցույց է տալիս, որ նյութական ճարտարագիտությունը կարող է օգնել մեզ պատասխանել գիտության ամենամեծ հարցերից մի քանիսին», - ասաց Ռենսելերի պոլիտեխնիկական ինստիտուտի ճարտարագիտության դեկանը։