Piranti mikro lan laser sing luwih efisien

Piranti mikro lan luwih efisienlaser
Para peneliti Institut Politeknik Rensselaer wis nggawepiranti laserkuwi mung jembaré rambut manungsa, sing bakal mbantu fisikawan nyinaoni sipat dhasar materi lan cahya. Karyané, sing diterbitake ing jurnal ilmiah bergengsi, uga bisa mbantu ngembangaké laser sing luwih efisien kanggo digunakaké ing bidhang-bidang wiwit saka kedokteran nganti manufaktur.

InglaserPiranti iki digawe saka bahan khusus sing diarani insulator topologi fotonik. Insulator topologi fotonik bisa nuntun foton (gelombang lan partikel sing mbentuk cahya) liwat antarmuka khusus ing njero materi, nalika nyegah partikel kasebut nyebar ing materi kasebut dhewe. Amarga sifat iki, insulator topologi ngaktifake akeh foton kanggo bisa digunakake bebarengan kanthi sakabehe. Piranti kasebut uga bisa digunakake minangka "simulator kuantum" topologi, sing ngidini para peneliti nyinaoni fenomena kuantum - hukum fisika sing ngatur materi ing skala cilik banget - ing laboratorium mini.
"Ingtopologi fotonikIsolator sing digawe iku unik. Bisa digunakake ing suhu ruangan. Iki minangka terobosan gedhe. Sadurunge, panliten kaya ngono mung bisa ditindakake nggunakake peralatan gedhe lan larang kanggo ngademake zat ing ruang hampa. Akeh LABS riset sing ora duwe peralatan kaya iki, mula piranti kita ngidini luwih akeh wong nindakake riset fisika dhasar kaya iki ing laboratorium, "ujare asisten profesor Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) ing Departemen Ilmu lan Teknik Material lan penulis senior panliten kasebut. Panliten kasebut duwe ukuran sampel sing relatif cilik, nanging asil kasebut nuduhake yen obat anyar iki wis nuduhake khasiat sing signifikan kanggo nambani kelainan genetik langka iki. Kita ngarep-arep bisa luwih validasi asil kasebut ing uji klinis ing mangsa ngarep lan bisa uga ndadékaké pilihan perawatan anyar kanggo pasien sing kena penyakit iki." Sanajan ukuran sampel panliten kasebut relatif cilik, temuan kasebut nuduhake yen obat anyar iki wis nuduhake khasiat sing signifikan kanggo nambani kelainan genetik langka iki. Kita ngarep-arep bisa luwih validasi asil kasebut ing uji klinis ing mangsa ngarep lan bisa uga ndadékaké pilihan perawatan anyar kanggo pasien sing kena penyakit iki.
"Iki uga minangka langkah maju sing gedhe ing pangembangan laser amarga ambang piranti suhu ruangan (jumlah energi sing dibutuhake kanggo nggawe bisa digunakake) kaping pitu luwih murah tinimbang piranti kriogenik sadurunge," tambah para peneliti. Peneliti Institut Politeknik Rensselaer nggunakake teknik sing padha sing digunakake dening industri semikonduktor kanggo nggawe microchip kanggo nggawe piranti anyar, sing kalebu numpuk macem-macem jinis bahan lapisan demi lapisan, saka tingkat atom nganti molekuler, kanggo nggawe struktur sing ideal kanthi sifat tartamtu.
Kanggo nggawepiranti laser, para peneliti nandur piring selenida halida sing tipis banget (kristal sing kasusun saka cesium, timbal, lan klorin) lan ngethok polimer berpola ing ndhuwure. Dheweke nyelipke piring kristal lan polimer iki ing antarane macem-macem bahan oksida, sing ngasilake obyek sing kandele udakara 2 mikron lan dawane lan ambane 100 mikron (rata-rata jembare rambut manungsa yaiku 100 mikron).
Nalika para peneliti nyorot laser ing piranti laser, pola segitiga sing sumunar katon ing antarmuka desain material. Pola kasebut ditemtokake dening desain piranti lan minangka asil saka karakteristik topologi laser. "Bisa nyinaoni fenomena kuantum ing suhu ruangan minangka prospek sing nyenengake. Karya inovatif Profesor Bao nuduhake yen teknik material bisa mbantu kita njawab sawetara pitakonan paling gedhe ing sains," ujare dekan teknik Institut Politeknik Rensselaer.