Microdispositivos e láseres máis eficientes

Microdispositivos e máis eficientesláseres
Investigadores do Instituto Politécnico Rensselaer crearon undispositivo láseriso é só o ancho dun cabelo humano, o que axudará aos físicos a estudar as propiedades fundamentais da materia e da luz. O seu traballo, publicado en prestixiosas revistas científicas, tamén podería axudar a desenvolver láseres máis eficientes para o seu uso en campos que van dende a medicina ata a industria manufactureira.

O/AláserO dispositivo está feito dun material especial chamado illante topolóxico fotónico. Os illantes topolóxicos fotónicos son capaces de guiar fotóns (as ondas e partículas que compoñen a luz) a través de interfaces especiais dentro do material, ao tempo que evitan que estas partículas se dispersen no propio material. Debido a esta propiedade, os illantes topolóxicos permiten que moitos fotóns funcionen xuntos como un todo. Estes dispositivos tamén se poden usar como "simuladores cuánticos" topolóxicos, o que permite aos investigadores estudar os fenómenos cuánticos (as leis físicas que rexen a materia a escalas extremadamente pequenas) en minilaboratorios.
"O/A/Os/Asfotónica topolóxicaO illante que fabricamos é único. Funciona a temperatura ambiente. Este é un gran avance. Anteriormente, estes estudos só podían levarse a cabo utilizando equipos grandes e caros para arrefriar substancias no baleiro. Moitos laboratorios de investigación non dispoñen deste tipo de equipo, polo que o noso dispositivo permite que máis persoas realicen este tipo de investigación de física fundamental no laboratorio", dixo o profesor adxunto do Instituto Politécnico Rensselaer (RPI) no Departamento de Ciencia e Enxeñaría de Materiais e autor principal do estudo. O estudo tivo un tamaño de mostra relativamente pequeno, pero os resultados suxiren que o novo fármaco mostrou unha eficacia significativa no tratamento desta rara enfermidade xenética. Agardamos con interese validar aínda máis estes resultados en futuros ensaios clínicos e potencialmente levar a novas opcións de tratamento para pacientes con esta enfermidade". Aínda que o tamaño da mostra do estudo foi relativamente pequeno, os achados suxiren que este novo fármaco mostrou unha eficacia significativa no tratamento desta rara enfermidade xenética. Agardamos con interese validar aínda máis estes resultados en futuros ensaios clínicos e potencialmente levar a novas opcións de tratamento para pacientes con esta enfermidade".
«Este tamén é un gran paso adiante no desenvolvemento dos láseres porque o noso limiar de dispositivo a temperatura ambiente (a cantidade de enerxía necesaria para que funcione) é sete veces inferior ao dos dispositivos crioxénicos anteriores», engadiron os investigadores. Os investigadores do Instituto Politécnico Rensselaer empregaron a mesma técnica que emprega a industria dos semicondutores para fabricar microchips para crear o seu novo dispositivo, que consiste en apilar diferentes tipos de materiais capa por capa, desde o nivel atómico ata o molecular, para crear estruturas ideais con propiedades específicas.
Para facer odispositivo láser, os investigadores cultivaron placas ultrafinas de haluro de seleniuro (un cristal composto de cesio, chumbo e cloro) e gravaron nelas polímeros con patróns. Intercalaron estas placas de cristal e polímeros entre varios materiais de óxido, o que resultou nun obxecto duns 2 micrómetros de grosor e 100 micrómetros de longo e ancho (o ancho medio dun cabelo humano é de 100 micrómetros).
Cando os investigadores apuntaron cun láser ao dispositivo láser, apareceu un patrón triangular luminoso na interface de deseño do material. O patrón está determinado polo deseño do dispositivo e é o resultado das características topolóxicas do láser. «Poder estudar os fenómenos cuánticos a temperatura ambiente é unha perspectiva emocionante. O traballo innovador do profesor Bao demostra que a enxeñaría de materiais pode axudarnos a responder algunhas das maiores preguntas da ciencia», dixo o decano de enxeñaría do Instituto Politécnico Rensselaer.