הפיתוח של המדענים פותח גישה לדרך מהירה ונוחה יותר ליצור קטן, יותר
המפתח לקירור ושליטה באטומים הואלהכות אותם עם אור לייזר מכוון בדיוק. אטומים חמים נעים במהירויות של מאות קילומטרים לשעה, בעוד אטומים קרים במיוחד כמעט ללא תנועה. פיזיקאים דואגים שבכל פעם שאטום חם נפגע מקרן לייזר, האור פוגע בו בצורה כזו שהאטום מאבד מעט אנרגיה, מאט והופך להיות קריר יותר. בדרך כלל, מדענים עובדים על טבלת מעבדה בגודל 1.5 מ' לכל 2.5 מ', עליהם מותקן "מבוך" של מראות ועדשות - רכיבים אופטיים השולטים באור. כדי לשלוט היכן נמצאים כל האטומים הקרים בתא הזה, פיזיקאים משתמשים במגנטים: השדות שלהם פועלים כמו "גדרות".
בהשוואה למאיצי חלקיקים באורך שלכמה קילומטרים או טלסקופים גדולים, מתקני הניסוי האלה קטנים. עם זאת, הם גדולים מדי ושבירים מכדי להיות ממוסחרים וליישם אותם מחוץ למעבדות אקדמיות. פיסיקאים מרבים להשקיע חודשים בהתאמה של כל אלמנט קטן במבוך האופטי שלהם. אפילו טלטול המראות והעדשות הקטן ביותר - שיכול לקרות בשטח - יגרום לעיכובים משמעותיים. אז פנו חוקרי נוטינגהאם להדפסה תלת מימדית.
ההתקנה של פיזיקאים תופסת פחות מ-0.15 נפחמטר מעוקב, שהוא מעט יותר גדול מערימה של 10 קופסאות פיצה גדולות. "זה מאוד מאוד קטן. הקטנו את הגודל בכ-70% בהשוואה למערך קונבנציונלי", אומרת סומאיה מדקהלי, סטודנטית לדוקטורט של נוטינגהאם ומחברת הראשונה של המחקר. כדי לבנות אותו, היא ועמיתיה הרכיבו את ההתקנה שלהם מבלוקים שהם הדפיסו בתלת-ממד. במקום ליצור את תא הוואקום ממתכות חזקות אך כבדות, הצוות הדפיס אותו מסגסוגת אלומיניום קלה יותר. והם הכניסו את העדשות והמראות למחזיק, שגם אותו הדפיסו מפולימר.
התקנה מיניאטורית התקבלה בהצלחהעבד. הצוות העמיס 200 מיליון אטומי רובידיום לתוך תא הוואקום שלהם ושלח אור לייזר דרך כל מרכיבי האופטיקה, וגרם לאור להתנגש באטומים. האטומים יצרו מדגם עם טמפרטורות נמוכות עד -267 מעלות צלזיוס - בדיוק כפי שעשו מדענים עם מכשירים מסורתיים יותר ב -30 השנים האחרונות.
היתרון הגדול בשימוש בהדפסה תלת מימדיתהיא שמדענים יוכלו לעצב כל רכיב בנפרד. לכן המחקר החדש הוא צעד קדימה בהפיכת כלי המחקר הבסיסי של הפיזיקה לנגיש וזמין יותר מבחינה מסחרית. פיסיקאים משערים כי מכשירים כאלה ישמשו מחוץ לאקדמיה, למשל על ידי חברות שמייצרות חיישנים קוונטיים החשים שדות מגנטיים או כבידה.
לקרוא נוסף:
הופיעה מתכת חדשה בה אלקטרונים נעים כמו נוזל
משקל מיוחד להולכת קונים: בישראל נתגלה חפץ יוצא דופן
IOS 15 חדש: תאריך יציאה, עיצוב iPhone ותכונות. אנו מספרים את כל מה שידוע