सूक्ष्म उपकरण और अधिक कुशल लेज़र

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

लेज़रयह उपकरण एक विशेष पदार्थ से बना होता है जिसे फोटोनिक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर कहा जाता है। फोटोनिक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर, पदार्थ के अंदर विशेष इंटरफेस के माध्यम से फोटॉन (तरंगें और कण जिनसे प्रकाश बनता है) को निर्देशित करने में सक्षम होते हैं, जबकि इन कणों को पदार्थ 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 शोधकर्ता क्वांटम परिघटनाओं - अत्यंत सूक्ष्म पैमाने पर पदार्थ को नियंत्रित करने वाले भौतिक नियमों - का अध्ययन लघु-प्रयोगशालाओं में कर सकते हैं।
“दफोटोनिक टोपोलॉजिकलहमने जो इंसुलेटर बनाया है वह अनोखा 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 शोध प्रयोगशालाओं में इस प्रकार के उपकरण नहीं होते हैं, इसलिए हमारा उपकरण अधिक लोगों को प्रयोगशाला में इस प्रकार के मौलिक भौतिकी अनुसंधान करने में सक्षम बनाता है, "रेन्सेलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट (आरपीआई) के मैटेरियल्स साइंस एंड इंजीनियरिंग विभाग में 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 इस 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 आगे कहा, "यह लेज़रों के विकास में भी एक बड़ा कदम है क्योंकि हमारे कमरे के तापमान वाले उपकरण की सीमा (इसे चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा) पिछले क्रायोजेनिक उपकरणों की तुलना में सात गुना कम है।" रेंससेलर पॉलिटेक्निक संस्थान के शोधकर्ताओं ने अपने नए उपकरण को बनाने के लिए सेमीकंडक्टर उद्योग द्वारा माइक्रोचिप बनाने में इस्तेमाल की जाने वाली उसी तकनीक का इस्तेमाल किया, जिसमें विशिष्ट गुणों वाली आदर्श संरचनाएँ बनाने के लिए परमाणु से लेकर आणविक स्तर तक, विभिन्न प्रकार की सामग्रियों को परत दर परत जमाना शामिल है।
बनाने के लिएलेज़र उपकरणशोधकर्ताओं ने सेलेनाइड हैलाइड (सीज़ियम, लेड और क्लोरीन से बना एक क्रिस्टल) की अति-पतली प्लेटें बनाईं 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 एक वस्तु बनी (मानव बाल की औसत चौड़ाई 100 माइक्रोन होती है)।
जब शोधकर्ताओं ने लेज़र उपकरण पर लेज़र की रोशनी डाली, तो मटेरियल डिज़ाइन इंटरफ़ेस पर एक चमकदार त्रिभुजाकार पैटर्न दिखाई दिया। यह पैटर्न उपकरण के डिज़ाइन द्वारा निर्धारित होता है और लेज़र की टोपोलॉजिकल विशेषताओं का परिणाम होता है। रेंससेलर पॉलिटेक्निक संस्थान के इंजीनियरिंग डीन ने कहा, "कमरे के तापमान पर क्वांटम परिघटनाओं का अध्ययन करना एक रोमांचक संभावना है। प्रोफ़ेसर बाओ का अभिनव कार्य दर्शाता है कि मटेरियल इंजीनियरिंग हमें विज्ञान के कुछ सबसे बड़े सवालों के जवाब देने में मदद कर सकती है।"