ハーバード大学工学応用科学大学院 (SEAS) と物理学科の研究者チーム
ミュージカルソーの幾何学的形状研究者は、ミュージシャンがスイートスポットと呼ぶものを作成し、物理学者が局所振動モードと呼ぶものを作成します。これは、端でエネルギーを失うことなく共振する、シート上の限られた領域です。
位相幾何学システムの数学を使用して、研究者は、シンギングソーのスイートスポットの局所的な振動モードは、計算可能なトポロジカルパラメータによって制御され、材料内の2つの対向する曲線の存在に基づいていることを発見しました。研究者はまた、Sカーブの形状を変更することでモードのローカリゼーションを調整できることを発見しました。これは、非常に特定の周波数に調整された共振器が必要なセンシングなどのアプリケーションで重要です。
実験を使用して、理論的および数値的分析により、薄いシェルのS曲率は、トポロジカル絶縁体のエキゾチックなエッジ状態と同様に、トポロジカルに保護されたモードを「スイートスポット」または屈折線に局在化できることを示しました。この現象は材料に依存しません。つまり、鋼、ガラス、さらにはグラフェンに見られます。
Peture Bride、ハーバード工科大学および応用科学部の研究の共著者
普及以来のミュージックソーの音安くて手頃な鋼は、さまざまな国のフォークミュージックで人気がありました。作品の作者によると、金属製の手のこぎりを曲げてチェロのように傾けることで作成された楽器は、20世紀初頭の寄席の段階でピークに達し、ソーシャルネットワークのおかげで復活しました。
「ミュージックソーの歌い方は驚くべき効果です」と花嫁は言います。 -金属板などの平らな弾性板を叩くと、構造全体が振動します。エネルギーはすぐに失われ、鈍い音がすぐに消えてしまいます。 J字型に曲げても同じ結果になります。しかし、シートをS字型に曲げると、非常に小さな領域で振動させることができ、クリーンで持続的なサウンドが得られます。」
作品の作者は、発見が提供すると信じています形状とトポロジーを組み合わせるだけで、巨視的な楽器からナノスケールのデバイスまで、サイズや材質に関係なく、高品質の共振器の信頼できる設計原理。この技術は、ローカルモードを駆動するために現在使用されているナノメンブレンの複雑で注意深く構造化された周期的なアレイの使用に取って代わる可能性があると研究者らは述べています。
続きを読む：
それは何世紀にもわたって狩られてきました：太陽の隣の惑星バルカンについて私たちは何を知っていますか
物理学者は、液体の新しい基本法則を実験的に確認しました
天文学者は、宇宙から来る不思議な電波バーストの発生源を発見しました