كشف سیارات فراخورشیدی و تشخیص بیماری ها با كمك ریزشانه جدید
خراسان رضوی از دستگاههای فوتونیکی کوچک میتوان برای یافتن سیارات فراخورشیدی جدید، کنترل سلامت افراد و کارایی بیشتر اینترنت استفاده نمود. محققان دانشگاه صنعتی چالمرز، سوئد، الان یک ریزشانه متحول کننده (نسل جدیدی از منابع نوری) عرضه کردند که می تواند برنامه های پیشرفته را به حقیقت نزدیک کند.
به گزارش نیوز، ریزشانه یک دستگاه فوتونیکی است که قادر به تولید فرکانس نوری بی شمار رنگ ها بر روی یک حفره کوچک به نام ریز تشدیدکننده است. این رنگ ها به صورت یکنواخت توزیع می شوند، ازاین رو ریزشانه مانند «خط کش ساخته شده از نور» رفتار می کند. از این دستگاه میتوان برای اندازه گیری یا تولید فرکانس ها با دقت بسیار زیاد استفاده نمود.
در این مقاله جدید، هشت محقق دانشگاه چالمرز نوع جدیدی از ریزشانه را روی یک تراشه توصیف کرده اند که مبتنی بر دو ریز تشدیدکننده است. ریزشانه جدید وسیله ای منسجم، قابل تنظیم و تجدیدپذیر است که تا ۱۰ برابر بازدهی تبدیل خالص بیشتر از آخرین پیشرفت های علمی دارد.
اسکار هلگاسون، دانشجوی دکترا در گروه میکروتکنولوژی و علوم نانو در چالمرز و نخستین محقق این تحقیق می گوید: «دلیل اهمیت نتایج این است که آنها نمایانگر ترکیبی منحصربه فرد از خصوصیت ها از نظر کارایی، عملکرد کم مصرف و کنترل هستند که در این حوزه بی سابقه است.»
محققان چالمرز نخستین افرادی نیستند که ریزشانه را روی تراشه نشان می دهند، اما آنان روشی را توسعه داده اند که بر چندین محدودیت شناخته شده در این حوزه غلبه می کند و منجر به خصوصیات فیزیکی منحصربه فرد می شود.
ریزشانه که اخیرا ساخته شده و روی تراشه قرار گرفته بسیار ریز و فاصله بین دندان های شانه بسیار گسترده است و فرصت های زیادی برای محققان و مهندسان بوجود می آورد.
دامنه گسترده ای از برنامه های کاربردی بالقوه
از آنجائیکه به صورت تقریبی هر اندازه گیری می تواند به فرکانس ارتباط داشته باشد، ریزشانه ها دامنه گسترده ای از کاربردهای بالقوه را عرضه می دهند. بعنوان مثال، آنها می توانند با جایگزینی ده ها لیزر با یک ریزشانه در مقیاس تراشه در اتصالات مرکز داده، مصرف برق را در سیستم های ارتباطی نوری به صورت اساسی کاهش دهند. آنها همینطور می توانند در رادار لیزری برای رانندگی خودکار وسایل نقلیه در اندازه گیری مسافت استفاده شوند.
حوزه هیجان انگیز دیگری که میتوان از ریزشانه ها در آن استفاده کرد، درجه بندی طیف نگاری است که در رصدخانه های نجومی به کشف سیارات فراخورشیدی شبیه زمین اختصاص یافته است. ساعتهای نوری بسیار دقیق و برنامه های کنترل سلامت برای تلفن های همراه از دیگر امکانات ریز شانه ها هستند. همینطور با تجزیه و تحلیل ترکیب هوای بازدم، میتوان بیماری ها را در مراحل اولیه تشخیص داد.
شرکت ویکتور تورس، مدیر پروژه تحقیقاتی چالمرز می گوید: «برای اینکه این فناوری عملی باشد و از آن در خارج از آزمایشگاه استفاده شود، لازم است عناصر اضافی را با ریز تشدیدکننده ها مانند لیزرها، تعدیل کننده ها و الکترونیک کنترل یکپارچه نماییم. این یک چالش بزرگ است، که شاید به پنج تا ۱۰ سال زمان و سرمایه گذاری در تحقیقات مهندسی نیازمند باشد. اما من مطمئن هستم که این اتفاق خواهد افتاد.»
وی افزود: «جالب ترین پیشرفت ها و کاربردها مواردی است که ما حتی تصورشان را هم نکرده ایم و به احتمال زیاد با داشتن چندین ریزشانه در یک تراشه امکان پذیر خواهد بود.»
نکته کلیدی در ریزشانه پیشرفته جدید چالمرز این است که محققان از دو ریز تشدیدکننده به جای یکی بهره برده اند؛ ریز تشدیدکننده ها با یکدیگر تعامل دارند و شبیه نحوه اتصال اتم ها هنگام تشکیل یک مولکول دو اتمی هستند. این آرایش بعنوان یک مولکول فوتونیک شناخته می شود و دارای خصوصیات فیزیکی منحصربه فردی است.
نتایج این تحقیق در مجله Nature Photonics انتشار یافته است.
منبع: گروه هوش مصنوعی
مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب