Техніка майбутнього. Учені домоглися прориву в передачі звукових хвиль

Група дослідників з AMOLF у партнерстві з вченими з Німеччини, Швейцарії та Австрії представила інноваційний топологічний метаматеріал, який перевернув уявлення про передачу звукових хвиль.

Цей новий матеріал не тільки підсилює звукові хвилі, а й відкриває перспективи для вдосконалення сенсорних технологій і пристроїв обробки інформації.

Заснований на концепції «бозонного ланцюжка Китаєва», цей метаматеріал являє собою революційний підхід до посилення механічних вібрацій. Дослідження, опубліковане в журналі Nature, є результатом міжнародного наукового співробітництва між AMOLF і провідними науковими установами.

Ланцюжок Китаєва, який спочатку застосовували в теоретичній фізиці для опису електронів у надпровідних матеріалах, у цьому разі було адаптовано для аналізу звукових і світлових хвиль. Експериментальна реалізація цієї моделі виявилася викликом, але завдяки зусиллям дослідників вдалося досягти прориву.

Група AMOLF на чолі з Еволдом Верхагеном розробила метаматеріал, який, використовуючи оптичний зв’язок, підсилює звукові хвилі, причому посилення відбувається експоненціально від одного кінця масиву до іншого. Однак цікаві властивості цього матеріалу проявляються не тільки в посиленні, а й у можливості спрямованого посилення та блокування сигналів.

Джессі Слім, перший автор статті, пояснює, що для створення цього метаматеріалу використовувалися наномеханічні резонатори, пов’язані оптичними пружинами. Це дало змогу не тільки з'єднати резонатори, а й створити унікальне спрямоване посилення.

Одним із найбільш захопливих аспектів цього відкриття є його топологічна природа. Дослідники виявили, що матеріал має певну топологічну фазу, що робить посилення звукових хвиль надійним навіть в умовах дефектів і збурень.

Співавтори статті також підкреслюють, що ця робота відкриває нові перспективи для досліджень у сфері топологічних матеріалів, особливо в контексті посилення і загасання. Можливість створення унікальних спрямованих підсилювачів має потенціал для низки застосувань, включно з квантовими технологіями.

Це відкриття не тільки розширює наші знання про фізику звуку і світла, а й відкриває нові горизонти для розвитку технологій, які можуть змінити наше життя в майбутньому.

Раніше ми писали, що вчені з Університету Йонсей в Сеулі створили новий продукт харчування, що є гібридом яловичини і рису.

Також нагадаємо, що хлопчик із Бельгії Лукас став першою людиною у світі, якій вдалося вилікуватися від гліоми стовбура мозку, особливо небезпечного типу раку.

Увесь інсайд та актуальна інформація на нашому Телеграм-каналі, а також бонуси та швидкі новини.