科学者の開発により、より小さく、より多くのものを作成するためのより迅速かつ便利な方法へのアクセスが開かれます。
原子の冷却と制御の鍵となるのは正確に調整されたレーザー光を照射します。熱い原子は時速数百キロメートルの速度で移動しますが、極度に冷たい原子はほとんど動きません。物理学者は、温かい原子にレーザー光線が当たるたびに、原子がエネルギーを失い、速度が低下し、温度が下がるような方法で光が当たることを確認します。通常、科学者は高さ 1.5 m の実験台で作業します。光を制御する光学部品であるミラーとレンズの「迷路」が設置されている2.5メートル。このチャンバー内のすべての超低温原子がどこにあるかを制御するために、物理学者は磁石を使用します。磁石の磁場は「フェンス」のように機能します。
長さのある粒子加速器と比較して数キロメートルまたは大きな望遠鏡、これらの実験施設は小さいです。しかし、それらは大きすぎて壊れやすく、商業化して学術研究室の外で適用することはできません。物理学者は、光学迷路のすべての小さな要素を調整するのに何ヶ月も費やすことがよくあります。ミラーやレンズのわずかな揺れでさえ（現場で発生する可能性があります）、大幅な遅延が発生します。そこで、ノッティンガムの研究者たちは3Dプリントに目を向けました。
物理学者の設置に占める容積は 0.15 未満です立方メートルは、大きなピザ箱を 10 個重ねたよりわずかに大きいサイズです。 「これはとてもとても小さいです。従来のセットアップと比較してサイズを約 70% 縮小しました」と、ノッティンガムの博士課程の学生であり、研究の筆頭著者であるソマヤ マドカリ氏は述べています。これを構築するために、彼女と同僚は 3D プリントしたブロックからセットアップを組み立てました。真空チャンバーを強力だが重い金属で作る代わりに、研究チームは軽量のアルミニウム合金から真空チャンバーを印刷しました。そしてレンズとミラーをホルダーに挿入し、これもポリマーから印刷しました。
ミニチュアセットアップを正常に受信しました働いた。チームは2億個のルビジウム原子を真空チャンバーにロードし、光学部品のすべてのコンポーネントにレーザー光を送り、光を原子と衝突させました。科学者が過去30年間、より伝統的な機器で行ってきたように、原子は-267°Cという低い温度でサンプルを形成しました。
3Dプリントを使用することの大きな利点科学者は各コンポーネントを個別に設計できるようになるということです。したがって、新しい研究は、この基本的な物理学研究ツールをよりアクセスしやすく、商業的に利用できるようにするための一歩です。物理学者は、そのような機器は、例えば、磁場または重力場を感知する量子センサーを製造している企業によって、学界の外で使用されるだろうと推測しています。
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