सूक्ष्म उपकरणहरू र बढी कुशल लेजरहरू

माइक्रो उपकरणहरू र अधिक कुशललेजरहरू
रेन्सेलेर पोलिटेक्निक इन्स्टिच्युटका अनुसन्धानकर्ताहरूले एउटा सिर्जना गरेका छन्लेजर उपकरणत्यो मानव कपालको चौडाइ मात्र हो, जसले भौतिकशास्त्रीहरूलाई पदार्थ र प्रकाशको आधारभूत गुणहरू अध्ययन गर्न मद्दत गर्नेछ। प्रतिष्ठित वैज्ञानिक जर्नलहरूमा प्रकाशित उनीहरूको कामले औषधिदेखि उत्पादनसम्मका क्षेत्रहरूमा प्रयोगको लागि थप कुशल लेजरहरू विकास गर्न पनि मद्दत गर्न सक्छ।

दलेजरयो उपकरण फोटोनिक टोपोलोजिकल इन्सुलेटर भनिने विशेष सामग्रीबाट बनेको हुन्छ। फोटोनिक टोपोलोजिकल इन्सुलेटरहरूले सामग्री भित्रका विशेष इन्टरफेसहरू मार्फत फोटोनहरू (प्रकाश बनाउने तरंगहरू र कणहरू) लाई मार्गदर्शन गर्न सक्षम हुन्छन्, जबकि यी कणहरूलाई सामग्रीमा नै छरिनबाट रोक्छन्। यस गुणको कारणले गर्दा, टोपोलोजिकल इन्सुलेटरहरूले धेरै फोटोनहरूलाई समग्रमा सँगै काम गर्न सक्षम बनाउँछन्। यी उपकरणहरूलाई टोपोलोजिकल "क्वान्टम सिमुलेटर" को रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले अनुसन्धानकर्ताहरूलाई क्वान्टम घटनाहरू - अत्यन्तै सानो स्केलमा पदार्थलाई नियन्त्रण गर्ने भौतिक नियमहरू - मिनी-ल्याबहरूमा अध्ययन गर्न अनुमति दिन्छ।
"दफोटोनिक टोपोलोजिकल"हामीले बनाएको इन्सुलेटर अद्वितीय छ। यो कोठाको तापक्रममा काम गर्छ। यो एउटा ठूलो सफलता हो। पहिले, यस्ता अध्ययनहरू ठूला, महँगा उपकरणहरू प्रयोग गरेर मात्र भ्याकुममा पदार्थहरूलाई चिसो पार्न सकिन्थ्यो। धेरै अनुसन्धान LABS मा यस प्रकारको उपकरण हुँदैन, त्यसैले हाम्रो उपकरणले प्रयोगशालामा यस प्रकारको आधारभूत भौतिक विज्ञान अनुसन्धान गर्न धेरै मानिसहरूलाई सक्षम बनाउँछ," रेन्सेलेर पोलिटेक्निक इन्स्टिच्युट (RPI) का सामग्री विज्ञान र इन्जिनियरिङ विभागका सहायक प्राध्यापक र अध्ययनका वरिष्ठ लेखकले भने। अध्ययनमा तुलनात्मक रूपमा सानो नमूना आकार थियो, तर नतिजाहरूले सुझाव दिन्छ कि उपन्यास औषधिले यो दुर्लभ आनुवंशिक विकारको उपचारमा महत्त्वपूर्ण प्रभावकारिता देखाएको छ। हामी भविष्यका क्लिनिकल परीक्षणहरूमा यी परिणामहरूलाई थप प्रमाणित गर्न र सम्भावित रूपमा यस रोगका बिरामीहरूको लागि नयाँ उपचार विकल्पहरूतर्फ अग्रसर गर्न तत्पर छौं।" यद्यपि अध्ययनको नमूना आकार अपेक्षाकृत सानो थियो, निष्कर्षहरूले सुझाव दिन्छ कि यो उपन्यास औषधिले यो दुर्लभ आनुवंशिक विकारको उपचारमा महत्त्वपूर्ण प्रभावकारिता देखाएको छ। हामी भविष्यका क्लिनिकल परीक्षणहरूमा यी परिणामहरूलाई थप प्रमाणित गर्न र सम्भावित रूपमा यस रोगका बिरामीहरूको लागि नयाँ उपचार विकल्पहरूतर्फ अग्रसर गर्न तत्पर छौं।"
"यो लेजरहरूको विकासमा पनि एक ठूलो कदम हो किनभने हाम्रो कोठा-तापमान उपकरण थ्रेसहोल्ड (यसलाई काम गर्न आवश्यक ऊर्जाको मात्रा) अघिल्ला क्रायोजेनिक उपकरणहरू भन्दा सात गुणा कम छ," अनुसन्धानकर्ताहरूले थपे। रेन्सेलेर पोलिटेक्निक इन्स्टिच्युटका अनुसन्धानकर्ताहरूले आफ्नो नयाँ उपकरण सिर्जना गर्न माइक्रोचिपहरू बनाउन अर्धचालक उद्योगले प्रयोग गरेको उही प्रविधि प्रयोग गरे, जसमा विशिष्ट गुणहरू भएका आदर्श संरचनाहरू सिर्जना गर्न परमाणुदेखि आणविक स्तरसम्म विभिन्न प्रकारका सामग्रीहरूलाई तह-दर-तह स्ट्याक गर्ने समावेश छ।
बनाउनको लागिलेजर उपकरण, अनुसन्धानकर्ताहरूले सेलेनाइड हलाइड (सिजियम, सिसा र क्लोरीनबाट बनेको क्रिस्टल) को अति-पातलो प्लेटहरू बढाए र तिनीहरूमा ढाँचाबद्ध पोलिमरहरू खोपे। तिनीहरूले यी क्रिस्टल प्लेटहरू र पोलिमरहरूलाई विभिन्न अक्साइड सामग्रीहरू बीच स्यान्डविच गरे, जसको परिणामस्वरूप लगभग २ माइक्रोन बाक्लो र १०० माइक्रोन लामो र चौडा वस्तु बन्यो (मानव कपालको औसत चौडाइ १०० माइक्रोन हुन्छ)।
जब अनुसन्धानकर्ताहरूले लेजर उपकरणमा लेजर चम्काइदिए, सामग्री डिजाइन इन्टरफेसमा एक चमकदार त्रिकोण ढाँचा देखा पर्‍यो। ढाँचा उपकरण डिजाइन द्वारा निर्धारण गरिन्छ र लेजरको टोपोलोजिकल विशेषताहरूको परिणाम हो। "कोठाको तापक्रममा क्वान्टम घटना अध्ययन गर्न सक्षम हुनु एक रोमाञ्चक सम्भावना हो। प्रोफेसर बाओको नवीन कामले देखाउँछ कि सामग्री इन्जिनियरिङले हामीलाई विज्ञानका केही ठूला प्रश्नहरूको जवाफ दिन मद्दत गर्न सक्छ।" रेन्सेलेर पोलिटेक्निक इन्स्टिच्युट इन्जिनियरिङ डीनले भने।