Vývoj vedcov otvára prístup k rýchlejšiemu a pohodlnejšiemu spôsobu vytvárania malých, väčších
Kľúčom k chladeniu a kontrole atómov jezasahovať ich presne vyladeným laserovým svetlom. Horúce atómy sa pohybujú rýchlosťou stoviek kilometrov za hodinu, zatiaľ čo extrémne studené atómy sú takmer nehybné. Fyzici dbajú na to, aby pri každom zásahu laserového lúča do teplého atómu svetlo dopadlo tak, že atóm stratil časť energie, spomalil sa a ochladil sa. Vedci zvyčajne pracujú na laboratórnom stole s rozmermi 1,5 m na 2,5 m, na ktorom je nainštalovaný „labyrint“ zrkadiel a šošoviek - optické komponenty, ktoré ovládajú svetlo. Fyzici používajú magnety na kontrolu toho, kde sú v tejto komore všetky ultrachladné atómy: ich polia fungujú ako „ploty“.
V porovnaní s urýchľovačmi častíc s dĺžkouniekoľko kilometrov alebo veľké teleskopy, tieto experimentálne zariadenia sú malé. Sú však príliš veľké a krehké na to, aby sa dali komercializovať a použiť mimo akademických laboratórií. Fyzici často trávia mesiace tým, že zarovnávajú každý malý prvok v ich optických labyrintoch. Aj najmenšie trasenie zrkadiel a šošoviek - čo sa môže stať v teréne - bude mať za následok značné oneskorenie. Vedci z Nottinghamu sa preto obrátili na 3D tlač.
Inštalácia fyzikov zaberá menej ako 0,15 objemukubický meter, ktorý je o niečo väčší ako stoh 10 veľkých krabíc od pizze. "Toto je veľmi, veľmi malé." Znížili sme veľkosť o približne 70 % v porovnaní s konvenčným usporiadaním,“ hovorí Somaya Madkhali, doktorandka z Nottinghamu a prvá autorka štúdie. Aby ho postavili, ona a jej kolegovia zostavili svoje nastavenie z blokov, ktoré si 3D vytlačili. Namiesto výroby vákuovej komory zo silných, ale ťažkých kovov ju tím vytlačil z ľahšej hliníkovej zliatiny. A šošovky a zrkadlá vložili do držiaka, ktorý tiež vytlačili z polyméru.
Miniatúrne nastavenie bolo úspešne prijatépracoval. Tím naložil 200 miliónov atómov rubídia do ich vákuovej komory a vyslalo laserové svetlo cez všetky súčasti optiky, čo spôsobilo zrážku svetla s atómami. Atómy vytvorili vzorku s teplotami až - 267 ° C - rovnako ako to vedci robili s tradičnejšími prístrojmi za posledných 30 rokov.
Veľká výhoda použitia 3D tlačeje, že vedci budú schopní individuálne navrhnúť každý komponent. Nový výskum je preto krokom vpred v tom, aby bol tento základný nástroj výskumu fyziky prístupnejší a komerčne dostupnejší. Fyzici špekulujú, že takéto prístroje budú používať mimo akademickej obce, napríklad spoločnosti vyrábajúce kvantové senzory snímajúce magnetické alebo gravitačné polia.
Čítať Ďalej:
Objavil sa nový kov, v ktorom sa elektróny pohybujú ako kvapalina
Zvláštna váha pre klamanie kupujúcich: v Izraeli bol objavený neobvyklý artefakt
Nový iOS 15: dátum vydania, dizajn a funkcie iPhone. Hovoríme všetko, čo sa vie