Micro dispositivos y láseres más eficientes

Micro dispositivos y más eficientesláser
Los investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer han creado undispositivo láserEso es solo 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 pueden guiar los fotones (las ondas y las partículas que conforman la luz) a través de interfaces especiales dentro del material, al tiempo que evitan que estas partículas se dispersen en el material en sí. Debido a esta propiedad, los aisladores topológicos permiten que muchos fotones trabajen juntos en su conjunto. Estos dispositivos también se pueden utilizar como "simuladores cuánticos" topológicos, lo que permite a los investigadores estudiar fenómenos cuánticos, las leyes físicas que rigen la materia a escalas extremadamente pequeñas, en mini labas.
"Eltopológico fotónicoEl aislante que hicimos es único. Funciona a temperatura ambiente. Este es un gran avance. Anteriormente, tales estudios solo podían llevarse a cabo utilizando equipos grandes y costosos para enfriar sustancias en el vacío. Muchos laboratorios de investigación no tienen este tipo de equipo, por lo que nuestro dispositivo permite a más personas hacer este tipo de investigación de física fundamental en el laboratorio ", dijo el profesor asistente del Instituto Politécnico Rensselaer (RPI) en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales y autor principal del estudio. El estudio tuvo un tamaño de muestra relativamente pequeño, pero los resultados sugieren que el nuevo fármaco ha mostrado una eficacia significativa en el tratamiento de este trastorno genético raro. Esperamos validar aún más 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 medicamento ha mostrado una eficacia significativa en el tratamiento de este trastorno genético raro. Esperamos validar aún más estos resultados en futuros ensayos clínicos y potencialmente conducir a nuevas opciones de tratamiento para pacientes con esta enfermedad ".
"Este también es un gran paso adelante en el desarrollo de los láseres porque nuestro umbral de dispositivo de temperatura ambiente (la cantidad de energía requerida para que funcione) es siete veces más baja que los dispositivos criogénicos anteriores", agregaron los investigadores. Los investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer utilizaron la misma técnica utilizada por la industria de semiconductores para hacer microchips para crear su nuevo dispositivo, lo que implica apilar diferentes tipos de materiales capa por capa, desde el nivel atómico a molecular, para crear estructuras ideales con propiedades específicas.
Para hacer eldispositivo láser, los investigadores cultivaron placas ultra delgadas de haluro de selenuro (un cristal compuesto por cesio, plomo y cloro) y polímeros estampados grabados en ellos. Inscribieron estas placas de cristal y polímeros entre varios materiales de óxido, lo que resultó en un objeto de aproximadamente 2 micras de espesor y 100 micras de largo y ancho (el ancho promedio de un cabello humano es de 100 micras).
Cuando los investigadores brillaban un láser en el dispositivo láser, apareció un patrón de triángulo luminoso en la interfaz de diseño de material. El patrón está determinado por el diseño del dispositivo y es el resultado de las características topológicas del láser. “Ser capaz de estudiar fenómenos cuánticos a temperatura ambiente es una perspectiva emocionante. El trabajo innovador del profesor Bao muestra que la ingeniería de materiales puede ayudarnos a responder algunas de las preguntas más importantes en la ciencia ". Dijo el decano de ingeniería del Instituto Politécnico Rensselaer.