в сердцеУниверситет Миссури, группа ученых под руководством Гуолян Хуанг разработала метаматериал, который позволяет управлять поверхностными механическими волнами через синтетическое «четвертое измерение».
Это нововведение — не просто теоретическое упражнение: оно имеет практическое применение, которое может произвести революцию во многих отраслях. От сейсмостойких зданий до новых рубежей в электронике — синтетическое четвертое измерение открывает двери к захватывающим и неизведанным возможностям. Как всегда, Я свяжу исследование здесь.
Магия четвертого измерения
В трехмерном мире, в котором мы живем, мы привыкли двигаться по осям X, Y и Z. Но что произойдет, если мы добавим четвертое измерение? Нет, я не о путешествие во времени или параллельные вселенные (по крайней мере, пока!). Мы говорим о синтетическом «четвертом измерении», концепции, которая позволяет нам манипулировать поверхностными механическими волнами способами, никогда ранее не существовавшими.
Метаматериал, разработанный Гуолян Хуанг и коллег состоит из «стратегически смоделированной» упругой поверхности, состоящей из резонансных столбов и медленно меняющихся соединительных мостов. Проще говоря, это как ковер-самолет для волн. Этот продуманный узор позволяет волнам проходить сквозь материал, не взаимодействуя с какими-либо помехами и дефектами, которые могут там быть.
Это эволюция 3D-принтеров. В 3D-принтерах вы только проверяете, есть ли что-то в каждой точке (3D). «Четвертое» измерение — это плотность материала. Точный контроль того, «что там есть» в каждой точке, а не просто «если что-то есть», позволяет нам создавать объекты с новыми характеристиками. Поле, ожидающее изучения. Конечно, это 4D не имеет ничего общего с четвертым измерением астрофизики (то есть временем).
Отличный комментарий Грациано Ло Руссо на странице Futuro Prossimo в Facebook
Враг номер один четырехмерного метаматериала: землетрясения
Одним из самых захватывающих применений этого материала является создание сейсмостойких зданий. Как он объясняет Хуан, «большая часть энергии (90%) землетрясения высвобождается вдоль поверхности Земли».
Итак, представьте, что вы покрываете этим материалом подушкообразную конструкцию и размещаете ее под зданием. Это может помочь предотвратить разрушение конструкции во время землетрясения.
Но не будем останавливаться на достигнутом
Управление волнами через синтетическое четвертое измерение — это не просто результат «чувства», оно имеет несколько глубоких последствий в области электроники и коммуникаций.
- Точный контроль волны: материал 4D обеспечивает беспрецедентный контроль над траекторией волн. С точки зрения связи это может привести к более эффективной и точной передаче сигналов, уменьшению помех и улучшению качества сигнала.
- миниатюризация: Возможность манипулировать волнами в дополнительном измерении может привести к созданию более компактных и мощных устройств. Представьте себе еще более тонкие и быстрые смартфоны и компьютеры.
- Умные материалы: «Стратегически структурированная» структура 4D-материала может быть использована для создания схем и компонентов, которые адаптируются и реагируют на внешние условия. Подумайте об устройствах, которые самовосстанавливаются или адаптируются к вашим потребностям в режиме реального времени.
- Квантовые приложения: «Синтетическое четвертое измерение» также может найти применение в развивающейся области квантовых вычислений. Манипулирование квантовыми свойствами может ускорить вычисления и открыть новые горизонты в криптографии и безопасности данных.
4D метаматериал, в двух словах
4D-материал — это не просто научная диковинка: это технология, которая может сформировать будущее электроники и коммуникаций, сделав наши устройства умнее и эффективнее.
Проявив немного воображения, мы можем посмотреть на это открытие как на открытую дверь в светлое будущее, полное возможностей.
