सूक्ष्म उपकरण और अधिक कुशल लेजर

सूक्ष्म उपकरण और अधिक कुशलपराबैंगनीकिरण
रेनसेलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने एकलेजर उपकरणयह लेजर मानव बाल की चौड़ाई के बराबर है, जो भौतिकविदों को पदार्थ और प्रकाश के मूलभूत गुणों का अध्ययन करने में मदद करेगा। प्रतिष्ठित वैज्ञानिक पत्रिकाओं में प्रकाशित उनका शोध, चिकित्सा से लेकर विनिर्माण तक के क्षेत्रों में उपयोग के लिए अधिक कुशल लेजर विकसित करने में भी सहायक हो सकता है।

लेज़रयह उपकरण फोटोनिक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर नामक एक विशेष पदार्थ से बना है। फोटोनिक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर फोटॉनों (प्रकाश की तरंगें और कण) को पदार्थ के भीतर विशेष इंटरफेस के माध्यम से निर्देशित करने में सक्षम होते हैं, जबकि इन कणों को पदार्थ में बिखरने से रोकते हैं। इस गुण के कारण, टोपोलॉजिकल इंसुलेटर कई फोटॉनों को एक साथ मिलकर कार्य करने में सक्षम बनाते हैं। इन उपकरणों का उपयोग टोपोलॉजिकल "क्वांटम सिमुलेटर" के रूप में भी किया जा सकता है, जिससे शोधकर्ताओं को मिनी-लैब में क्वांटम घटनाओं - अत्यंत सूक्ष्म पैमाने पर पदार्थ को नियंत्रित करने वाले भौतिक नियमों - का अध्ययन करने की सुविधा मिलती है।
“दफोटोनिक टोपोलॉजिकल“हमने जो इंसुलेटर बनाया है वह अद्वितीय है। यह कमरे के तापमान पर काम करता है। यह एक बड़ी सफलता है। पहले, इस तरह के अध्ययन केवल निर्वात में पदार्थों को ठंडा करने के लिए बड़े, महंगे उपकरणों का उपयोग करके ही किए जा सकते थे। कई अनुसंधान प्रयोगशालाओं में इस तरह के उपकरण नहीं होते हैं, इसलिए हमारा उपकरण अधिक लोगों को प्रयोगशाला में इस तरह के मौलिक भौतिकी अनुसंधान करने में सक्षम बनाता है,” रेनसेलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट (आरपीआई) के सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग के सहायक प्रोफेसर और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक ने कहा। अध्ययन में नमूने का आकार अपेक्षाकृत छोटा था, लेकिन परिणाम बताते हैं कि इस नई दवा ने इस दुर्लभ आनुवंशिक विकार के उपचार में महत्वपूर्ण प्रभावकारिता दिखाई है। हम भविष्य के नैदानिक ​​परीक्षणों में इन परिणामों को और अधिक प्रमाणित करने और इस बीमारी से पीड़ित रोगियों के लिए संभावित रूप से नए उपचार विकल्पों की ओर अग्रसर होने की आशा करते हैं।”
शोधकर्ताओं ने आगे कहा, “यह लेजर के विकास में भी एक बड़ा कदम है क्योंकि हमारे उपकरण की कमरे के तापमान पर काम करने की क्षमता (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 उसी तकनीक का उपयोग किया है जिसका उपयोग सेमीकंडक्टर उद्योग माइक्रोचिप्स बनाने के लिए करता है। इस तकनीक में विभिन्न प्रकार की सामग्रियों को परमाणु से आणविक स्तर तक परत दर परत जमाकर विशिष्ट गुणों वाली आदर्श संरचनाएं बनाई जाती हैं।
बनाने के लिएलेजर उपकरणशोधकर्ताओं ने सेलेनाइड हैलाइड (सीज़ियम, लेड और क्लोरीन से बना एक क्रिस्टल) की अति पतली प्लेटें विकसित कीं और उन पर पैटर्न वाले पॉलिमर उकेरे। उन्होंने इन क्रिस्टल प्लेटों और पॉलिमर को विभिन्न ऑक्साइड पदार्थों के बीच सैंडविच किया, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 2 माइक्रोन मोटी और 100 माइक्रोन लंबी और चौड़ी वस्तु बनी (एक इंसान के बाल की औसत चौड़ाई 100 माइक्रोन होती है)।
जब शोधकर्ताओं ने लेज़र डिवाइस पर लेज़र किरण डाली, तो मटेरियल डिज़ाइन इंटरफ़ेस पर एक चमकदार त्रिकोणीय पैटर्न दिखाई दिया। यह पैटर्न डिवाइस डिज़ाइन द्वारा निर्धारित होता है और लेज़र की टोपोलॉजिकल विशेषताओं का परिणाम है। रेनसेलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट के इंजीनियरिंग डीन ने कहा, "कमरे के तापमान पर क्वांटम घटनाओं का अध्ययन कर पाना एक रोमांचक संभावना है। प्रोफेसर बाओ का अभिनव कार्य दर्शाता है कि मटेरियल इंजीनियरिंग हमें विज्ञान के कुछ सबसे बड़े सवालों के जवाब देने में मदद कर सकती है।"