सूक्ष्म उपकरण और अधिक कुशल लेज़र

माइक्रो डिवाइस और अधिक कुशलपराबैंगनीकिरण
रेनसेलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने एकलेजर डिवाइसयह केवल एक मानव बाल की चौड़ाई है, जो भौतिकविदों को पदार्थ और प्रकाश के मौलिक गुणों का अध्ययन करने में मदद करेगी। प्रतिष्ठित वैज्ञानिक पत्रिकाओं में प्रकाशित उनके काम से दवा से लेकर विनिर्माण तक के क्षेत्रों में उपयोग के लिए अधिक कुशल लेज़र विकसित करने में भी मदद मिल सकती है।

लेज़रडिवाइस एक विशेष सामग्री से बना है जिसे फोटोनिक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर कहा जाता है। फोटोनिक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर सामग्री के अंदर विशेष इंटरफेस के माध्यम से फोटॉन (तरंगें और कण जो प्रकाश बनाते हैं) को निर्देशित करने में सक्षम हैं, जबकि इन कणों को सामग्री में बिखरने से रोकते हैं। इस गुण के कारण, टोपोलॉजिकल इंसुलेटर कई फोटॉन को एक साथ मिलकर काम करने में सक्षम बनाते हैं। इन उपकरणों का उपयोग टोपोलॉजिकल "क्वांटम सिमुलेटर" के रूप में भी किया जा सकता है, जिससे शोधकर्ताओं को क्वांटम घटनाओं का अध्ययन करने की अनुमति मिलती है - भौतिक नियम जो बहुत छोटे पैमाने पर पदार्थ को नियंत्रित करते हैं - मिनी-लैब में।
“दफोटोनिक टोपोलॉजिकलहमने जो इंसुलेटर बनाया है वह अनूठा है। यह कमरे के तापमान पर काम करता है। यह एक बड़ी सफलता है। पहले, इस तरह के अध्ययन केवल वैक्यूम में पदार्थों को ठंडा करने के लिए बड़े, महंगे उपकरणों का उपयोग करके किए जा सकते थे। कई शोध लैब्स में इस तरह के उपकरण नहीं होते हैं, इसलिए हमारा उपकरण अधिक लोगों को लैब में इस तरह के मौलिक भौतिकी अनुसंधान करने में सक्षम बनाता है, "रेंससेलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट (RPI) के मैटेरियल्स साइंस एंड इंजीनियरिंग विभाग के सहायक प्रोफेसर और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक ने कहा। अध्ययन का नमूना आकार अपेक्षाकृत छोटा था, लेकिन परिणाम बताते हैं कि इस दुर्लभ आनुवंशिक विकार के इलाज में नई दवा ने महत्वपूर्ण प्रभावकारिता दिखाई है। हम भविष्य के नैदानिक ​​परीक्षणों में इन परिणामों को और अधिक मान्य करने और इस बीमारी के रोगियों के लिए संभावित रूप से नए उपचार विकल्पों की ओर अग्रसर होने की आशा करते हैं
शोधकर्ताओं ने कहा, "यह लेज़र के विकास में भी एक बड़ा कदम है क्योंकि हमारे कमरे के तापमान वाले उपकरण की सीमा (इसे काम करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा) पिछले क्रायोजेनिक उपकरणों की तुलना में सात गुना कम है।" रेनसेलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने अपने नए उपकरण को बनाने के लिए माइक्रोचिप बनाने के लिए सेमीकंडक्टर उद्योग द्वारा इस्तेमाल की जाने वाली उसी तकनीक का इस्तेमाल किया, जिसमें विशिष्ट गुणों के साथ आदर्श संरचनाएं बनाने के लिए परमाणु से लेकर आणविक स्तर तक, विभिन्न प्रकार की सामग्रियों को परत दर परत रखना शामिल है।
बनाने के लिएलेज़र डिवाइसशोधकर्ताओं ने सेलेनाइड हैलाइड (सीज़ियम, लेड और क्लोरीन से बना एक क्रिस्टल) की अल्ट्रा-पतली प्लेटें बनाईं और उन पर पैटर्न वाले पॉलिमर उकेरे। उन्होंने इन क्रिस्टल प्लेटों और पॉलिमर को विभिन्न ऑक्साइड सामग्रियों के बीच सैंडविच किया, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 2 माइक्रोन मोटी और 100 माइक्रोन लंबी और चौड़ी वस्तु बन गई (एक मानव बाल की औसत चौड़ाई 100 माइक्रोन होती है)।
जब शोधकर्ताओं ने लेजर डिवाइस पर लेजर की रोशनी डाली, तो मटेरियल डिज़ाइन इंटरफ़ेस पर एक चमकदार त्रिभुज पैटर्न दिखाई दिया। पैटर्न डिवाइस डिज़ाइन द्वारा निर्धारित किया जाता है और यह लेजर की टोपोलॉजिकल विशेषताओं का परिणाम है। "कमरे के तापमान पर क्वांटम घटनाओं का अध्ययन करने में सक्षम होना एक रोमांचक संभावना है। प्रोफेसर बाओ के अभिनव कार्य से पता चलता है कि मैटेरियल इंजीनियरिंग हमें विज्ञान के कुछ सबसे बड़े सवालों के जवाब देने में मदद कर सकती है।" रेनसेलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट के इंजीनियरिंग डीन ने कहा।