Επαναστατική τραμπολίνο για φωνόνια: Το μέλλον της μεταφοράς ήχου!

Επαναστατική τραμπολίνο για φωνόνια: Το μέλλον της μεταφοράς ήχου!

Konstanz, Deutschland - Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Konstanz, το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης και το ETH Zurich έχουν αναπτύξει ένα νέο "τραμπολίνο για φωνόνια" που επιδεικνύει προηγουμένως άγνωστες μεθόδους για τη μεταφορά φωνών. Αυτή η καινοτόμος τραμπολίνο έχει πλάτος μόνο 0,2 χιλιοστά και έχει ένα πηδώντας πανί με πάχος 20 εκατομμυρίων χιλιοστών. Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του konstanz , η επιφάνεια δείχνει ένα σημείο από το Triangular Holes and Can Swing σε διαφορετικές κατευθύνσεις, που σημαίνει "αυτό" στο τραμπολίνο "δημιουργείται.

Οι δονήσεις τρέχουν σε ένα τέλειο τριγωνικό μοτίβο και το τραμπολίνο δρα ως σκάλα κύματος για τα φωνόνια, τα οποία είναι τα "κβαντικά ήχου", οι δονήσεις στην κρυσταλλική μάσκα ενός στερεού. Λόγω της μοναδικής δομής της επιφάνειας, τα φωνόνια μπορούν να καθοδηγηθούν σχεδόν χωρίς απώλεια. Είναι δυνατόν να καθοδηγηθούν τα φωνόνια μέσω στενών καμπυλών 120 βαθμών με απώλειες μικρότερες από μία έως δέκα χιλιάδες, γεγονός που προσφέρει ποσοστό απώλειας που είναι συγκρίσιμο με τις σύγχρονες τεχνικές τηλεπικοινωνιών.

Λεπτομέρειες ανάπτυξης και πιθανές εφαρμογές

Ο σχεδιασμός του τραμπολίνου έγινε από τον καθηγητή Dr. Oded Zilberberg, ενώ η εφαρμογή του πραγματοποιήθηκε από συναδέλφους στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης και στην ETH Zurich. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature . Ο Zilberberg έχει ήδη σκεφτεί την ευκαιρία να οικοδομήσει το τραμπολίνο σε ανθρώπινο μέγεθος, γεγονός που υποδεικνύει μελλοντικές εφαρμογές. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από διάφορα ιδρύματα, συμπεριλαμβανομένου του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας και του Γερμανικού Ιδρύματος Ερευνών.

Μια άλλη σημαντική πτυχή που προέρχεται από τα τρέχοντα αποτελέσματα της έρευνας είναι η ανακάλυψη του φωνητικού φάσματος των γραφημάτων από τον Jiade Li και τους συναδέλφους του από το Ινστιτούτο Φυσικής στην Κίνα. Σύμφωνα με μια έκθεση σχετικά με το aps physics , νέα πειράματα δείχνουν ότι τα γραφήματα όχι μόνο έχουν τοπολογικά ηλεκτρόνια αλλά και τοπολογικά φωνόνια. Αυτά τα τοπολογικά υλικά έχουν ιδιότητες όπως ροές επιφανειακής από τη διάχυση και θα μπορούσαν να διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη διόδων φωνών και άλλων φωνητικών συσκευών.

Τοπολογικά φωνόνια και τον χαρακτηρισμό τους

Τα τοπολογικά φωνόνια, τα οποία χαρακτηρίζονται από την τελευταία έρευνα, συνδέονται με ειδικές τοπολογικές invariants που συνδέονται με κρυσταλλικές συμμετρίες. Μπορούν να εμφανιστούν σε διαφορετικούς κρυστάλλους, ανάλογα με την παραλαβή συμμετρών όπως η συμμετρία καθρέφτη ή αναστροφής. Σύμφωνα με ένα άρθρο σχετικά με το Αυτές οι εξελίξεις ανοίγουν νέες προοπτικές στην επιστήμη των υλικών, ειδικά σε χειρόμορφες κρυσταλλικές ουσίες, όπου συχνά εμφανίζονται τοπολογικά φωνόνια.