Pētnieku komanda no Hārvardas Inženieru un lietišķo zinātņu skolas (SEAS) un Fizikas katedras
Muzikālā zāģa ģeometrija, kā norādītspētnieki, rada to, ko mūziķi sauc par saldo punktu, un fiziķi sauc par lokalizētiem vibrācijas režīmiem. Šis ir ierobežots loksnes laukums, kas rezonē, nezaudējot enerģiju malās.
Izmantojot topoloģisko sistēmu matemātiku,Pētnieki atklāja, ka lokalizētos vibrācijas režīmus dziedošā zāģa vietā nosaka topoloģisks parametrs, ko var aprēķināt un kura pamatā ir divu pretēju līkņu esamība materiālā. Pētnieki arī atklāja, ka viņi var noregulēt režīma lokalizāciju, mainot S-līknes formu, kas ir svarīga tādās lietojumprogrammās kā noteikšana, kur nepieciešams rezonators, kas noregulēts uz ļoti specifiskām frekvencēm.
Izmantojot teorētiskos un skaitliskos eksperimentusanalīzē mēs esam parādījuši, ka S-izliekums plānā apvalkā var lokalizēt topoloģiski aizsargātus režīmus "saldajā vietā" vai lēciena līnijā, līdzīgi kā eksotiski malu stāvokļi topoloģiskajos izolatoros. Šī parādība nav atkarīga no materiāla, t.i., tā parādās tēraudā, stiklā vai pat grafēnā.
Pieture Bride, pētījuma līdzautore Hārvardas Inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skolā
Mūzikla skaņa redzēja kopš izplatībaslēts un pieņemams tērauds kļuva populārs tautas mūzikā dažādās valstīs. Radīts, saliecot metāla rokas zāģi un sasverot to kā čellam, instruments, pēc darba autoru domām, savu kulmināciju sasniedza 20. gadsimta sākuma vodeviļu skatuvēs un piedzīvoja atdzimšanu, pateicoties sociālajiem tīkliem.
“Balstīts ir tas, kā muzikālais zāģis dziedpārsteidzošs efekts,” saka Līgava. - Sitot pret plakanu elastīgu loksni, piemēram, metāla loksni, visa konstrukcija vibrē. Enerģija ātri tiek zaudēta, kā rezultātā rodas blāva skaņa, kas ātri izkliedējas. Tas pats rezultāts tiek novērots, ja to saliekat J formā. Bet, ja loksni saliekat S formā, varat likt tai vibrēt ļoti mazā laukumā, un tas rada tīru, noturīgu skaņu."
Darba autori uzskata, ka atklājums piedāvāuzticams dizaina princips augstas kvalitātes rezonatoriem neatkarīgi no izmēra un materiāla, no makroskopiskiem mūzikas instrumentiem līdz nanomēroga ierīcēm, vienkārši apvienojot ģeometriju un topoloģiju. Pēc pētnieku domām, šī tehnoloģija varētu aizstāt sarežģītu, rūpīgi strukturētu, periodisku nanomembrānu bloku izmantošanu, ko tagad izmanto vietējo režīmu vadīšanai.
Lasīt vairāk:
Tas ir medīts gadsimtiem ilgi: ko mēs zinām par planētu Vulkāns blakus Saulei
Fiziķi ir eksperimentāli apstiprinājuši jaunu šķidrumu pamatlikumu
Astronomi ir atraduši noslēpumainu radio uzliesmojumu avotu, kas nāk no kosmosa