Microdispositivos y láseres más eficientes

Microdispositivos y más eficientesláseres
Investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer han creado undispositivo lásereso es sólo el ancho de un cabello humano, lo que ayudará a los físicos a estudiar las propiedades fundamentales de la materia y la luz. Su trabajo, publicado en prestigiosas revistas científicas, también podría ayudar a desarrollar láseres más eficientes para su uso en campos que van desde la medicina hasta la fabricación.


ElláserEl dispositivo está hecho de un material especial llamado aislante topológico fotónico. Los aisladores topológicos fotónicos son capaces de guiar los fotones (las ondas y partículas que componen la luz) a través de interfaces especiales dentro del material, evitando al mismo tiempo que estas partículas se dispersen en el propio material. Debido a esta propiedad, los aislantes topológicos permiten que muchos fotones trabajen juntos como un todo. Estos dispositivos también se pueden utilizar como “simuladores cuánticos” topológicos, lo que permite a los investigadores estudiar fenómenos cuánticos (las leyes físicas que gobiernan la materia a escalas extremadamente pequeñas) en minilaboratorios.
"Eltopológico fotónicoEl aislante que fabricamos es único. Funciona a temperatura ambiente. Este es un gran avance. Anteriormente, estos estudios sólo podían llevarse a cabo utilizando equipos grandes y costosos para enfriar sustancias en el vacío. Muchos LABS de investigación no tienen este tipo de equipos, por lo que nuestro dispositivo permite que más personas realicen este tipo de investigación de física fundamental en el laboratorio”, dijo el profesor asistente del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del Instituto Politécnico Rensselaer (RPI). autor del estudio. El estudio tuvo un tamaño de muestra relativamente pequeño, pero los resultados sugieren que el nuevo fármaco ha demostrado una eficacia significativa en el tratamiento de este raro trastorno genético. Esperamos seguir validando estos resultados en futuros ensayos clínicos y potencialmente conducir a nuevas opciones de tratamiento para pacientes con esta enfermedad”. Aunque el tamaño de la muestra del estudio fue relativamente pequeño, los hallazgos sugieren que este nuevo fármaco ha demostrado una eficacia significativa en el tratamiento de este raro trastorno genético. Esperamos seguir validando estos resultados en futuros ensayos clínicos y potencialmente conducir a nuevas opciones de tratamiento para pacientes con esta enfermedad”.
"Esto también es un gran paso adelante en el desarrollo de los láseres porque el umbral de temperatura ambiente de nuestro dispositivo (la cantidad de energía necesaria para que funcione) es siete veces menor que el de los dispositivos criogénicos anteriores", añadieron los investigadores. Los investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer utilizaron la misma técnica utilizada por la industria de los semiconductores para fabricar microchips para crear su nuevo dispositivo, que implica apilar diferentes tipos de materiales capa por capa, desde el nivel atómico hasta el molecular, para crear estructuras ideales con propiedades específicas.
para hacer eldispositivo láser, los investigadores cultivaron placas ultrafinas de haluro de seleniuro (un cristal compuesto de cesio, plomo y cloro) y grabaron polímeros estampados en ellas. Intercalaron estas placas de cristal y polímeros entre varios materiales de óxido, lo que dio como resultado un objeto de aproximadamente 2 micrones de espesor y 100 micrones de largo y ancho (el ancho promedio de un cabello humano es de 100 micrones).
Cuando los investigadores apuntaron un láser al dispositivo láser, apareció un patrón de triángulo luminoso en la interfaz de diseño del material. El patrón está determinado por el diseño del dispositivo y es el resultado de las características topológicas del láser. “Poder estudiar fenómenos cuánticos a temperatura ambiente es una perspectiva apasionante. El trabajo innovador del profesor Bao muestra que la ingeniería de materiales puede ayudarnos a responder algunas de las preguntas más importantes de la ciencia”. Dijo el decano de ingeniería del Instituto Politécnico Rensselaer.


Hora de publicación: 01-jul-2024