Harvard Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu (SEAS) ve Fizik Bölümü'nden araştırmacılardan oluşan bir ekip
Belirtildiği gibi müzikli testerenin geometrisiaraştırmacılar, müzisyenlerin tatlı nokta, fizikçilerin ise lokalize titreşim modları adını verdikleri şeyi yaratıyor. Bu, levha üzerinde kenarlarda enerji kaybı olmadan yankılanan sınırlı bir alandır.
Topolojik sistemlerin matematiğini kullanarak,Araştırmacılar, şarkı söyleyen bir testerenin tatlı noktasındaki lokalize titreşim modlarının, hesaplanabilen ve malzemedeki iki karşıt eğrinin varlığına dayanan bir topolojik parametre tarafından kontrol edildiğini buldular. Araştırmacılar ayrıca, çok özel frekanslara ayarlanmış bir rezonatöre ihtiyaç duyduğunuz algılama gibi uygulamalarda önemli olan S-eğrisinin şeklini değiştirerek mod lokalizasyonunu ayarlayabildiklerini buldular.
Deneyleri kullanarak, teorik ve sayısalAnalizde, ince bir kabuktaki S-eğriliğinin, topolojik yalıtkanlardaki egzotik kenar durumlarına benzer şekilde, "tatlı nokta" veya bükülme hattında topolojik olarak korunan modları lokalize edebildiğini gösterdik. Bu fenomen malzemeden bağımsızdır, yani çelikte, camda ve hatta grafende görülür.
Pieture Bride, Harvard Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'ndaki çalışmanın ortak yazarı
Yayıldığından beri müzikal testerenin sesiucuz ve uygun fiyatlı çelik, farklı ülkelerde halk müziğinde popüler oldu. Metal bir el testeresinin bükülüp çello gibi eğilmesiyle oluşturulan enstrüman, eserin yazarlarına göre 20. yüzyılın başlarında vodvil sahnelerinde zirveye ulaştı ve sosyal ağlar sayesinde yeniden canlandı.
"Müzikal testerenin şarkı söyleme şekli,inanılmaz etki” diyor Bride. - Metal levha gibi düz elastik bir levhaya çarptığınızda, tüm yapı titrer. Enerji hızla kaybolur, bu da hızla dağılan donuk bir sese neden olur. Aynı sonuç, onu J şeklinde büktüğünüzde de gözlemlenir. Ancak levhayı S şeklinde bükerseniz, çok küçük bir alanda titreşmesini sağlayabilirsiniz ve bu da temiz, sürekli bir ses verir."
Çalışmanın yazarları, keşfin sunduğusadece geometri ve topolojiyi birleştirerek, makroskobik müzik aletlerinden nano ölçekli cihazlara kadar, boyut ve malzemeden bağımsız olarak yüksek kaliteli rezonatörler için güvenilir bir tasarım ilkesi. Araştırmacılar, bu teknolojinin, şimdi yerel modları çalıştırmak için kullanılan karmaşık, dikkatle yapılandırılmış, periyodik nanomembran dizilerinin kullanımının yerini alabileceğini söylüyor.
Daha fazla oku:
Yüzyıllardır avlanıyor: Güneş'in yanındaki Vulcan gezegeni hakkında ne biliyoruz?
Fizikçiler, sıvılar için yeni bir temel yasayı deneysel olarak onayladılar
Gökbilimciler uzaydan gelen gizemli radyo patlamalarının kaynağını buldular