يفتح تطور العلماء إمكانية الوصول إلى طريقة أسرع وأكثر ملاءمة لإنشاء المزيد والمزيد
مفتاح تبريد الذرات والتحكم فيها هوضربهم بضوء ليزر مضبوط بدقة. تتحرك الذرات الساخنة بسرعة مئات الكيلومترات في الساعة، في حين أن الذرات شديدة البرودة تكون ساكنة تقريبًا. يتأكد الفيزيائيون من أنه في كل مرة يتم فيها ضرب ذرة دافئة بشعاع ليزر، يضربها الضوء بطريقة تفقد الذرة بعض الطاقة، وتتباطأ وتصبح أكثر برودة. عادةً ما يعمل العلماء على طاولة مختبر يبلغ قياسها 1.5 متر لكل متر. 2.5 م، يتم تركيب "متاهة" من المرايا والعدسات - مكونات بصرية تتحكم في الضوء. للتحكم في مكان وجود جميع الذرات فائقة البرودة في هذه الغرفة، يستخدم الفيزيائيون المغناطيس: تعمل مجالاتهم مثل "الأسوار".
مقارنة بمسرعات الجسيمات التي يبلغ طولهاعلى بعد بضعة كيلومترات أو تلسكوبات كبيرة ، هذه المرافق التجريبية صغيرة. ومع ذلك ، فهي كبيرة وهشة للغاية بحيث لا يمكن تسويقها وتطبيقها خارج المختبرات الأكاديمية. غالبًا ما يقضي الفيزيائيون شهورًا في محاذاة كل عنصر صغير في متاهاتهم البصرية. حتى أصغر اهتزاز للمرايا والعدسات - والذي يمكن أن يحدث في الميدان - سيؤدي إلى تأخيرات كبيرة. لذلك تحول باحثو نوتنغهام إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد.
يشغل تركيب الفيزيائيين أقل من 0.15 حجممتر مكعب، وهو أكبر قليلاً من كومة مكونة من 10 علب بيتزا كبيرة. "هذا صغير جدًا جدًا. تقول سمية مدخلي، طالبة دكتوراه في جامعة نوتنجهام والمؤلفة الأولى للدراسة: "لقد قمنا بتقليل الحجم بنحو 70% مقارنة بالإعداد التقليدي". ولبنائه، قامت هي وزملاؤها بتجميع إعداداتهم من كتل طبعوها ثلاثية الأبعاد. وبدلاً من تصنيع الغرفة المفرغة من معادن قوية ولكن ثقيلة، قام الفريق بطباعتها من سبيكة ألومنيوم أخف وزنًا. وقاموا بإدخال العدسات والمرايا في حامل، وطبعوها أيضًا من البوليمر.
تم تلقي الإعداد المصغر بنجاحعمل. قام الفريق بتحميل 200 مليون ذرة من ذرات الروبيديوم في حجرة التفريغ الخاصة بهم وأرسلوا ضوء الليزر عبر جميع مكونات البصريات ، مما تسبب في اصطدام الضوء بالذرات. شكلت الذرات عينة بدرجات حرارة منخفضة تصل إلى -267 درجة مئوية - تمامًا كما فعل العلماء مع الأدوات التقليدية على مدار الثلاثين عامًا الماضية.
الميزة الكبيرة لاستخدام الطباعة ثلاثية الأبعادهو أن العلماء سيكونون قادرين على تصميم كل مكون بشكل فردي. لذلك ، يعد البحث الجديد خطوة إلى الأمام في جعل أداة البحث الفيزيائية الأساسية هذه أكثر سهولة ومتاحة تجاريًا. يتكهن الفيزيائيون بأن مثل هذه الأدوات ستستخدم خارج الأوساط الأكاديمية ، على سبيل المثال من قبل الشركات التي تصنع أجهزة استشعار كمومية تستشعر المجالات المغناطيسية أو الجاذبية.
ليقرأ بالإضافة إلى ذلك:
ظهر معدن جديد تتحرك فيه الإلكترونات مثل السائل
وزن خاص لخداع المشترين: تم اكتشاف قطعة أثرية غير عادية في إسرائيل
نظام iOS 15 الجديد: تاريخ الإصدار وتصميم iPhone وميزاته. نقول كل ما هو معروف