Науковці створили 4D матеріал
Прорив у четвертому вимірі: новий метаматеріал контролює енергетичні хвилі.
Вчені створили синтетичний метаматеріал для спрямування механічних хвиль уздовж певного шляху, що додає інноваційний рівень контролю до 4D-реальності, інакше відомої як синтетичний вимір.
Повсякденне життя включає в себе три виміри або 3D — уздовж осі X, Y і Z, або вгору і вниз, вліво і вправо, вперед і назад. Але в останні роки такі вчені, як Гуолян Хуан, Хубер і Хелен Крофт, кафедра інженерії в Університеті Міссурі, досліджували «четвертий вимір» (4D), або синтетичний вимір, як розширення нашої поточної фізичної реальності.
Нещодавно Хуан разом із командою вчених у лабораторії структурованих матеріалів і динаміки Інженерного коледжу MU досягли значного прориву. Вони успішно створили новий синтетичний метаматеріал із можливостями 4D. Це включає в себе здатність контролювати хвилі енергії на поверхні твердого матеріалу. Ці енергетичні хвилі, які називаються механічними поверхневими хвилями, є фундаментальними для того, як вібрації поширюються поверхнею твердих матеріалів.
Хоча відкриття команди на даному етапі є просто будівельним блоком, який інші вчені можуть взяти та адаптувати за потреби, матеріал також має потенціал для масштабування для більших застосувань, пов’язаних із цивільним будівництвом, мікроелектромеханічними системами (MEMS) та використання національної оборони.
«Звичайні матеріали обмежені лише трьома вимірами з віссю X, Y і Z», — сказав Хуан. «Але зараз ми будуємо матеріали в синтетичному вимірі, або 4D, що дозволяє нам маніпулювати траєкторією енергетичної хвилі, щоб вона йшла саме туди, куди ми хочемо, коли вона рухається від одного кута матеріалу до іншого».
Робота ґрунтується на попередніх дослідженнях, проведених Хуангом та його колегами, що продемонстрували, як пасивний метаматеріал може контролювати шлях звукових хвиль, коли вони рухаються від одного кута матеріалу до іншого.
