Vifaa vidogo na leza zenye ufanisi zaidi

Vifaa vidogo na ufanisi zaidilasers
Watafiti wa Taasisi ya Rensselaer Polytechnic wameunda akifaa cha laserhiyo ni upana tu wa nywele za binadamu, ambayo itasaidia wanafizikia kujifunza mali ya msingi ya suala na mwanga. Kazi yao, iliyochapishwa katika majarida ya kifahari ya kisayansi, inaweza pia kusaidia kukuza leza zenye ufanisi zaidi kwa matumizi katika nyanja kuanzia dawa hadi utengenezaji.


Thelezakifaa kinafanywa kwa nyenzo maalum inayoitwa kizio cha picha ya juu. Vihami vya kitropiki vya picha vinaweza kuongoza fotoni (mawimbi na chembe zinazounda mwanga) kupitia miingiliano maalum ndani ya nyenzo, huku zikizuia chembe hizi kusambaa kwenye nyenzo yenyewe. Kwa sababu ya mali hii, vihami topolojia huwezesha fotoni nyingi kufanya kazi pamoja kwa ujumla. Vifaa hivi vinaweza pia kutumika kama "viigaji vya quantum" vya kitopolojia, vinavyoruhusu watafiti kuchunguza matukio ya kiasi - sheria za kimaumbile zinazosimamia jambo katika mizani ndogo sana - katika maabara ndogo.
“Thetopolojia ya pichakizio tulichotengeneza ni cha kipekee. Inafanya kazi kwa joto la kawaida. Hii ni mafanikio makubwa. Hapo awali, tafiti kama hizo zinaweza tu kufanywa kwa kutumia vifaa vikubwa, vya gharama kubwa kwa vitu vya kupoeza kwenye utupu. Maabara nyingi za utafiti hazina vifaa vya aina hii, kwa hivyo kifaa chetu huwezesha watu wengi zaidi kufanya aina hii ya utafiti wa kimsingi wa fizikia katika maabara, "alisema profesa msaidizi wa Taasisi ya Rensselaer Polytechnic (RPI) katika Idara ya Sayansi ya Nyenzo na Uhandisi na mwandamizi. mwandishi wa utafiti. Utafiti huo ulikuwa na saizi ndogo ya sampuli, lakini matokeo yanaonyesha kuwa dawa mpya imeonyesha ufanisi mkubwa katika kutibu ugonjwa huu wa nadra wa maumbile. Tunatazamia kuthibitisha zaidi matokeo haya katika majaribio ya kliniki yajayo na uwezekano wa kusababisha chaguzi mpya za matibabu kwa wagonjwa walio na ugonjwa huu. Ingawa saizi ya sampuli ya utafiti ilikuwa ndogo, matokeo yanaonyesha kuwa dawa hii mpya imeonyesha ufanisi mkubwa katika kutibu ugonjwa huu wa nadra wa maumbile. Tunatazamia kuthibitisha zaidi matokeo haya katika majaribio ya kliniki yajayo na uwezekano wa kusababisha chaguzi mpya za matibabu kwa wagonjwa walio na ugonjwa huu.
"Hii pia ni hatua kubwa mbele katika ukuzaji wa leza kwa sababu kizingiti chetu cha kifaa cha joto la chumba (kiasi cha nishati inayohitajika kuifanya ifanye kazi) ni mara saba chini ya vifaa vya awali vya cryogenic," watafiti waliongeza. Watafiti wa Taasisi ya Rensselaer Polytechnic walitumia mbinu ile ile inayotumiwa na tasnia ya semiconductor kutengeneza vichipu vidogo kuunda kifaa chao kipya, ambacho kinajumuisha kuweka aina tofauti za nyenzo safu kwa safu, kutoka kwa atomiki hadi kiwango cha molekuli, kuunda miundo bora yenye sifa maalum.
Ili kutengenezakifaa cha laser, watafiti walikuza sahani nyembamba sana za selenide halide (kioo kilichoundwa na cesium, risasi na klorini) na kupachika polima zenye muundo juu yake. Waliweka sahani hizi za kioo na polima kati ya vifaa mbalimbali vya oksidi, na kusababisha kitu kuhusu mikroni 2 nene na mikroni 100 kwa urefu na upana (upana wa wastani wa nywele za binadamu ni mikroni 100).
Wakati watafiti waliangazia leza kwenye kifaa cha leza, muundo wa pembetatu unaong'aa ulionekana kwenye kiolesura cha muundo wa nyenzo. Mchoro umedhamiriwa na muundo wa kifaa na ni matokeo ya sifa za juu za laser. "Kuweza kusoma matukio ya quantum kwenye joto la kawaida ni matarajio ya kufurahisha. Kazi ya ubunifu ya Profesa Bao inaonyesha kuwa uhandisi wa vifaa unaweza kutusaidia kujibu baadhi ya maswali makubwa katika sayansi. Mkuu wa uhandisi wa Taasisi ya Rensselaer Polytechnic alisema.


Muda wa kutuma: Jul-01-2024