El desarrollo de los científicos abre el acceso a una manera más rápida y conveniente de crear pequeños, más
La clave para enfriar y controlar los átomos esgolpeándolos con una luz láser sintonizada con precisión. Los átomos calientes se mueven a velocidades de cientos de kilómetros por hora, mientras que los átomos extremadamente fríos permanecen casi inmóviles. Los físicos se aseguran de que cada vez que un rayo láser alcanza un átomo caliente, la luz incide de tal manera que el átomo pierde algo de energía, se ralentiza y se enfría. Normalmente, los científicos trabajan en una mesa de laboratorio que mide 1,5 m por metro. 2,5 m, en el que se instala un "laberinto" de espejos y lentes, componentes ópticos que controlan la luz. Para controlar dónde están todos los átomos ultrafríos en esta cámara, los físicos utilizan imanes: sus campos actúan como "vallas".
En comparación con los aceleradores de partículas con una longitud deunos pocos kilómetros o grandes telescopios, estas instalaciones experimentales son pequeñas. Sin embargo, son demasiado grandes y frágiles para ser comercializados y aplicados fuera de los laboratorios académicos. Los físicos a menudo pasan meses alineando cada pequeño elemento en sus laberintos ópticos. Incluso el más mínimo movimiento de espejos y lentes, que puede ocurrir en el campo, provocará retrasos significativos. Entonces, los investigadores de Nottingham se volvieron hacia la impresión 3D.
La instalación de físicos ocupa menos de 0,15 de volumen.metro cúbico, que es un poco más grande que una pila de 10 cajas de pizza grandes. “Esto es muy, muy pequeño. Hemos reducido el tamaño en aproximadamente un 70% en comparación con una configuración convencional”, dice Somaya Madkhali, estudiante de doctorado de Nottingham y primera autora del estudio. Para construirlo, ella y sus colegas ensamblaron su configuración a partir de bloques que imprimieron en 3D. En lugar de fabricar la cámara de vacío con metales fuertes pero pesados, el equipo la imprimió con una aleación de aluminio más ligera. E insertaron las lentes y los espejos en un soporte, que también imprimieron en polímero.
Se recibió la configuración en miniatura con éxitotrabajó. El equipo cargó 200 millones de átomos de rubidio en su cámara de vacío y envió luz láser a través de todos los componentes de la óptica, haciendo que la luz chocara con los átomos. Los átomos formaron una muestra con temperaturas tan bajas como -267 ° C, tal como lo han hecho los científicos con instrumentos más tradicionales durante los últimos 30 años.
La gran ventaja de utilizar la impresión 3Des que los científicos podrán diseñar individualmente cada componente. Por lo tanto, la nueva investigación es un paso adelante para hacer que esta herramienta de investigación en física básica sea más accesible y disponible comercialmente. Los físicos especulan que dichos instrumentos se utilizarán fuera del ámbito académico, por ejemplo, por empresas que fabrican sensores cuánticos que detectan campos magnéticos o gravitacionales.
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