в сердцеУниверситет Миссури, группа ученых под руководством Гуолян Хуанг разработала метаматериал, позволяющий управлять поверхностными механическими волнами посредством синтетического «четвертого измерения».
Это новшество — не просто теоретическое упражнение: у него есть 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 вам манипулировать поверхностными механическими волнами невиданными ранее способами.
Метаматериал, разработанный Гуолян Хуанг et al состоит из эластичной поверхности со «стратегическим рисунком», состоящей из резонансных столбов и медленно меняющихся связующих 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 проверяется только наличие чего-либо в каждой точке (3D). «Четвертое» измерение — это плотность материала. Тонкая настройка «что есть» в каждой точке, а не просто «есть ли что-то», позволяет создавать объекты с новыми характеристиками. Поле, которое нужно исследовать. Конечно, это 4D не имеет ничего общего с четвертым измерением астрофизики (то есть со 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 «ощущение», 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 смоделированная» структура 4D-материала может использоваться 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 растущей области квантовых вычислений. Управление квантовыми свойствами может ускорить вычисления и открыть новые горизонты в шифровании и безопасности данных.
4D метаматериал, в двух словах
4D-материал — это не просто научная диковинка — это технология, которая может определить будущее электроники и коммуникаций, сделав наши устройства умнее и эффективнее.
Проявив немного воображения, мы можем смотреть на это открытие как на открытую дверь в светлое будущее, полное возможностей.
