中心にミズーリ大学、が率いる科学者のグループ Guoliang 黄 は、合成「XNUMX 次元」を通じて表面機械波の制御を可能にするメタマテリアルを開発しました。
このイノベーションは単なる理論上の実践ではなく、多くの業界に革命をもたらす可能性のある実際的な応用例があります。 耐震性のある建物からエレクトロニクスの新境地まで、合成 XNUMX 次元は刺激的で未踏の可能性への扉を開きます。 いつものように、 ここに研究をリンクさせていただきます。
四次元の魔法
私たちが住む XNUMX 次元の世界では、X、Y、Z 軸に沿って移動することに慣れていますが、XNUMX 次元を追加するとどうなるでしょうか? いや、話しているのではありません タイムトラベル または パラレルユニバース （少なくともまだです！）。 私たちは合成の「XNUMX 次元」について話しています。これは、これまでに見たことのない方法で表面機械波を操作できるようにする概念です。
が開発したメタマテリアル Guoliang 黄 らは、共鳴柱とゆっくりと変化する結合ブリッジで作られた「戦略的にパターン化された」弾性表面で構成されています。 簡単に言えば、波の魔法のじゅうたんのようなものです。 この巧妙なパターンにより、そこに存在する可能性のある乱雑さや欠陥と相互作用することなく、波が素材を通過することができます。
3Dプリンターの進化版です。 3D プリンターでは、各点 (3D) に何かがあるかどうかのみを確認します。 「4 番目」の次元は材料の密度です。 「何かがあるかどうか」ではなく、各ポイントで「何があるか」を微調整することで、新しい特性を持つオブジェクトを生み出すことができます。 探究すべき分野。 もちろん、この XNUMXD は天体物理学の XNUMX 次元 (つまり時間) とは何の関係もありません。
Futuro Prossimo Facebook ページにおけるグラツィアーノ・ロ・ルッソの素晴らしいコメント
4D メタマテリアルの最大の敵: 地震
この材料の最も魅力的な用途の XNUMX つは、耐震性のある建物の作成です。 彼が説明すると、 ホワン, 「地震のエネルギーのほとんど（90％）は地表に沿って放出される」。
そこで、枕状の構造物をこの素材で覆い、建物の下に置くことを想像してください。 地震時の建物の倒壊を防ぐことができます。
しかし、ここでやめないでください
合成 XNUMX 次元を介して波を制御することは、単なる「感触」出力ではなく、エレクトロニクスと通信の分野でいくつかの深い意味を持ちます。
- 正確な波形制御: 4D 素材により、波の経路を前例のないコントロールが可能になります。 通信に関して言えば、これにより、より効率的かつ正確な信号伝送が実現され、干渉が低減され、信号品質が向上する可能性があります。
- 小型化：追加の次元で波を操作する能力は、よりコンパクトで強力なデバイスにつながる可能性があります。 さらに薄くて高速なスマートフォンやコンピューターを想像してみてください。
- スマートマテリアル: 4D マテリアルの「戦略的にモデル化された」構造を使用して、外部条件に適応して応答する回路やコンポーネントを作成することができます。 自己修復したり、ニーズにリアルタイムで適応したりするデバイスについて考えてみましょう。
- 量子アプリケーション：「合成XNUMX次元」は、量子コンピューティングの成長分野にも応用できる可能性があります。 量子特性を操作すると、計算が高速化され、暗号化とデータ セキュリティの新たな境地が開かれる可能性があります。
4D メタマテリアルの概要
4D 素材は単なる科学的好奇心ではなく、エレクトロニクスと通信の未来を形成し、私たちのデバイスをよりスマートかつ効率的にする可能性のあるテクノロジーです。
少し想像力を働かせれば、この発見を可能性に満ちた明るい未来への扉として見ることができます。
