Американські інженери з Університету Колорадо у Денвері планують невдовзі представити потужний гамма-лазер, здатний знищувати ракові клітини без пошкодження здорових.
Зазначається, що доктор філософії з кафедри електротехніки Університету Колорадо Аакаш Сахаї відкрив метод створення надінтенсивних електромагнітних полів у лабораторних умовах з напругою, яка до цього вважалась недосяжною. Ці поля виникають в результаті швидких коливань і розсіювання електронів у матеріалах. Це може зіграти ключову роль у створенні мікропроцесорів та потужних прискорювачів частинок, що використовуються для пошуку загадкової темної матерії.
До недавнього часу створення настільки потужних електромагнітних полів потребувало громіздкої та складної інфраструктури. Наприклад, протяжність Великого адронного колайдеру складає 26 км. Він використовує передові радіочастотні системи та надпровідні магніти для переміщення високоенергетичних пучків. Експлуатація настільки великих та складних систем обходиться дуже дорого і пов’язана з певними ризиками.
Для подолання цих обмежень, Аакаш Сахаї створив матеріал на основі кремнію розміром з кристал, здатний витримувати високоенергетичні пучки частинок. Цей матеріал ефективно переспрямовує енергію, яка генерується осцилюючим квантовим електронним газом, та підтримує структурну стабільність за рахунок контролю тепла, що виділяється.
Саме швидкий рух електронів генерує високоінтенсивні електромагнітні поля. Це дозволило дослідникам спостерігати за поведінкою цих полів у пристрої розміром з палець.
“Керування настільки потужним потоком енергії із збереженням базової структури матеріалу – це справжній прорив. Цей технологічний прорив може реально змінити світ. Мова йде про розуміння того, як влаштована природа, та використання цих знань для надання позитивного впливу на світ”, — наголошує науковий співробітник лабораторії Аакаші Сахая та співавтор дослідження, Калян Тірумаласетті.
Університет Колорадо вже подав заявки і отримав попередні патенти на цю технологію у США та за кордоном. Хоча до реального практичного застосування може пройти ще не один рік, можливість краще зрозуміти, як влаштований Всесвіт, мотивує розробників працювати далі над вдосконаленням технології.
“Гамма-лазери можуть стати реальністю. Ми зможемо отримувати зображення тканин аж до ядра клітин, а не тільки до ядра атомів, що лежать в їх основі. Це означає, що вчені та лікарі зможуть побачити, що відбувається на рівні ядер, і це прискорить наше розуміння колосальних сил, що діють у таких малих масштабах, а також дозволить удосконалити методи лікування та діагностики. Зрештою ми зможемо розробити гамма-лазери для модифікації ядра та видалення ракових клітин на нанорівні”, — переконує Аакаш Сахаї.
Метод екстремальних плазмонів також може допомогти перевірити широкий набір теорій щодо того, як влаштований наш Всесвіт, від можливості існування мультивсесвіту до дослідження його структури. Дослідники планують продовжити вдосконалювати матеріал, створений для кремнієвих чипів та лазерної технології.
Результати дослідження опубліковані у журналі Advanced Quantum Technologies
Джерело: SciTechDaily
Повідомити про помилку
Текст, який буде надіслано нашим редакторам: