Connect with us

Tech

Nowe materiały topologiczne radykalnie wzmacniają fale dźwiękowe

Published

on

Nowe materiały topologiczne radykalnie wzmacniają fale dźwiękowe

W ramach współpracy międzynarodowej naukowcy z holenderskiego instytutu badawczego AMOLF opracowali nowy metamateriał, dzięki któremu fale dźwiękowe mogą rozprzestrzeniać się w zupełnie nowy sposób. Metamateriał wzmacnia wibracje mechaniczne w nieznanej wcześniej formie, co może potencjalnie ulepszyć technologie wykrywania i przetwarzania informacji. Metamateriał ten jest pierwszym przedstawicielem tzw. szeregu Bossonowskiego Kitajewa, którego szczególne właściwości wynikają z jego natury jako materiału topologicznego.

Artystyczna wizja struny bozonowej Kitaeva: kilka mechanicznych rezonatorów strunowych łączy się szeregowo za pomocą światła. Wibracje mechaniczne (fale dźwiękowe) są przenoszone wzdłuż struny i wzmacniane.

Aby to osiągnąć, zespół badawczy doprowadził do interakcji rezonatorów nanomechanicznych ze światłem laserowym za pomocą radiacyjnych sił ciśnienia. Odkrycie, opublikowane w czasopiśmie Nature, jest wynikiem międzynarodowej współpracy pomiędzy AMOLF, Instytutem Fizyki Światła Maxa Plancka w Erlangen, Uniwersytetem w Bazylei, ETH Zurich i Uniwersytetem Wiedeńskim.

„Seria Kitaeva” to model teoretyczny opisujący fizykę elektronów w materiałach nadprzewodzących, zwłaszcza nanodrutach. Model ten jest szczególnie ważny, ponieważ przewiduje specjalne stany wzbudzone na końcach takiego nanodrutu: mody zerowe Majorany. Cieszą się one dużym zainteresowaniem ze względu na ich potencjalne zastosowanie w komputerach kwantowych. Lider grupy AMOLF, Ewald Verhagen: „Zainteresował nas model o identycznej strukturze matematycznej, ale opisujący fale takie jak światło lub dźwięk, a nie elektrony. Ponieważ fale te składają się z bozonów (fotonów lub fononów), a nie fermionów (elektronów) , założono, że zachowają się inaczej. Już w 2018 roku sądzono, że „struna Bossian Kitaev” będzie wykazywać niezwykłe zachowanie, które nie było jeszcze znane z żadnej naturalnej materii ani metamateriału. Wielu badaczy było bardzo zainteresowanych pokazaniem tego , ale eksperymentalne wdrożenie wydawało się nieuchwytne.

Wizualne pióra

„Seria bozonowa Kitaeva” to w zasadzie seria sprzężonych rezonatorów. Jest to metamateriał, czyli materiał syntetyczny o sztucznych właściwościach. Rezonatory reprezentują „atomy” materii, a sposób, w jaki są ze sobą połączone, kontroluje zbiorowe zachowanie metamaterii – w tym przypadku propagację fal dźwiękowych wzdłuż struny. „Sprzęgła – bozonowe ogniwa łańcucha Kitaeva – muszą spełniać specjalne wymagania i nie mogą być produkowane przy użyciu konwencjonalnych sprężyn”, mówi pierwszy autor Jesse Slim. „Uświadomiliśmy sobie, że niezbędne połączenia między rezonatorami nanomechanicznymi – maleńkie wibracje” strun krzemowych na chipie – możemy stworzyć eksperymentalnie: łączymy je za pomocą sił wywieranych przez światło i w ten sposób tworzymy „optyczne” sprężyny. „Starannie zmieniając intensywność lasera, byliśmy w stanie połączyć ze sobą pięć rezonatorów i stworzyć„ strunę Kitaev Bosson ”.

READ  Helldivers 2: Nowa więź bojowa „Na krawędzi brzytwy” z nową bronią i pancerzem w przyszłym tygodniu

Ogromne zyski

Wynik zadziwił naukowców. „Sprzężenie optyczne jest matematycznie podobne do wiązań nadprzewodzących w szeregu fermionowym Kitaeva” – mówi Verhagen. „Jednak nienaładowane bozony nie są nadprzewodnikami; zamiast tego sprzężenie optyczne wzmacnia drgania mechaniczne w skali nano. W rezultacie fale dźwiękowe, czyli drgania mechaniczne, rozchodzące się w układzie, są dramatycznie wzmacniane z jednego końca na drugi. Co ciekawe, przenoszenie oscylacji w kierunek przeciwny jest zabroniony.A co jest jeszcze bardziej niezwykłe: jeśli fala jest nieco opóźniona – o jedną czwartą okresu oscylacji – zachowanie jest całkowicie odwrotne: sygnał jest wzmacniany do tyłu i hamowany do przodu. „Szereg Kitaev Bossonian ” działa zatem jako wyjątkowy wzmacniacz kierunkowy. Może umożliwić obiecujące zastosowania w przetwarzaniu sygnałów, zwłaszcza w technologii kwantowej.

Metamateriały topologiczne

Szczególne właściwości modów zerowych Majorany w elektronice serii Kitaev wynikają z faktu, że materiał jest topologiczny. W materiałach topologicznych niektóre zjawiska są nieuchronnie związane z ogólnym matematycznym opisem materiału. Zjawiska te są chronione topologicznie, co oznacza, że ​​istnieje gwarancja ich istnienia nawet w przypadku niedoskonałości i defektów materiału. Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki za rok 2016 została przyznana za zrozumienie materiałów topologicznych. Były to jednak materiały, które nie posiadały żadnego wzmocnienia ani tłumienia. Opis etapów topologicznych biorących udział w amplifikacji pozostaje przedmiotem intensywnych badań i dyskusji.

We współpracy z teoretyczką Clarą Wangorą (Instytut Fizyki Światła Maxa Plancka), teoretykami Matteo Brunellim (Uniwersytet w Bazylei), Javierem Del Pino (ETH Zurich) i Andreasem Nonenkampem (Uniwersytet w Wiedniu) badacze z AMOLF wykazali, że „ Bosoniczna seria Kitaeva” w rzeczywistości ucieleśnia nową topologię materii. Zaobserwowane ukierunkowane wzmocnienie jest zjawiskiem topologicznym związanym z tą fazą materii, jak przewidywali naukowcy już w 2020 r. „Dla nas eksperymenty, które tu opisujemy, są potwierdzeniem przemyśleń z ostatnich kilku lat”, mówi Andreas Nonenkamp z Uniwersytetu Wiedeńskiego.: „Udało nam się odkryć wyjątkową cechę charakterystyczną tej fazy: kiedy łańcuch jest „zamknięty”, podobnie jak zamknięty wisiorek, wzmocnione fale dźwiękowe nadal krążą w pierścieniu rezonatorów i osiągają bardzo dużą intensywność, podobną do wytwarzania potężnych wiązek światła w laserach.”

READ  Stadia: Google wyłącza usługę przesyłania strumieniowego

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Tech

Sonda kosmiczna NASA dokonuje ważnego odkrycia w kraterze Jezero

Published

on

Sonda kosmiczna NASA dokonuje ważnego odkrycia w kraterze Jezero
  1. Gazeta Hersfelda
  2. panorama

Naciska

Kamień znaleziony na Marsie jest bardzo interesujący dla badań. Wątpliwe jest jednak, czy próbkę Marsa można by zbadać na Ziemi.

Pasadena – w imieniu amerykańskiej Agencji Kosmicznej NASA Łazik Perseverance analizuje skały w kraterze Jezero od ponad trzech lat Mars. Łazik napełnił już 24 małe pojemniki próbkami, które pewnego dnia powrócą na Ziemię. Ale teraz Wytrwałość dokonała odkrycia, które przyćmiewa wszystkie poprzednie odkrycia. „Po prostu tego typu skałę mieliśmy nadzieję znaleźć, decydując się na badanie krateru Jezero” – mówi Ken Farley, naukowiec z projektu Perseverance z Kalifornijskiego Instytutu Technologii w Pasadenie.

Badanie najnowszego odkrycia na Marsie sugeruje, że kamień musiał znajdować się w wodzie przez długi czas, być może na brzegu starożytnego Marsa. „Prawie wszystkie minerały w skałach, które pobraliśmy, powstały w wodzie” – zauważa Farley o jednej z tych próbek. ogłoszenie Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA.

Sonda kosmiczna NASA analizuje skały marsjańskie i dokonuje ważnego odkrycia

Badacz wyjaśnia, że ​​minerały powstałe w wodzie mają na Ziemi szczególne znaczenie: „Na Ziemi minerały osadzone w wodzie często dobrze wyłapują i chronią materiały organiczne oraz starożytne biosygnatury. Czy kamień może zawierać zachowane ślady?” Poprzednie Życie na Marsie? Przynajmniej taką nadzieję mają naukowcy na Ziemi. Analiza skały może również dostarczyć informacji o warunkach klimatycznych, jakie panowały na Marsie w momencie jego powstania.

Sandra Sellstrom ze Szwedzkiego Instytutu Badawczego (RISE) w Sztokholmie potwierdza, że ​​nowo analizowany kamień jest jednym z najstarszych kamieni zbadanych przez Perseverance on Mars. „To ważne, ponieważ na początku swojej historii Mars nadawał się do zamieszkania”. To kolejny powód, dla którego naukowcy chcą zbadać kamień bardziej szczegółowo.

Weź łazik NASA
Łazik NASA Perseverance pobiera próbkę skały z Marsa, co ekscytuje badaczy. © NASA/JPL, Caltech

Wytrwałość rozkłada skałę marsjańską – mogą zawierać ślady życia

Rozmiar skały, którą pobrał i przeanalizował łazik marsjański „Perseverance”, jest około 1,7 razy większy niż jeden metr. Ponieważ nie jest płaski, jest mniej zakurzony niż otoczenie i łatwiej jest go badać za pomocą instrumentów łazika. Według NASA skała zwana Szczytem Bunsena składa się z trzech czwartych ziaren węglanu spajanych prawie czystym dwutlenkiem krzemu.

„Krzemionka i fragmenty węglanów wydają się być mikrokryształami i dlatego szczególnie nadają się do wychwytywania i zachowywania oznak życia drobnoustrojów, które mogły kiedyś żyć w tym środowisku” – mówi Sellstrom. „Dlatego ta próbka jest idealna do badań biosygnatur po powrocie na Ziemię”. Biosygnatura to substancja lub struktura, która może świadczyć o przeszłym życiu na Marsie.

NASA chce sprowadzić na Ziemię próbki Marsa z łazika Perseverance

24 pojemniki na próbki, które firma Perseverance zdeponowała na Czerwonej Planecie w celu przyszłej operacji powrotnej („Zwrot próbek z Marsa”), zawierają różne rzeczy: 21 pojemników na próbki zawiera próbki różnych odwiertów, a dwa kolejne zawierają szczątki marsjańskie (pęknięte skały). I pył), a na jednym z tych zdjęć statek kosmiczny NASA uchwycił część atmosfery Marsa.

Jednak obecnie nie jest pewne, czy i kiedy próbki Marsa zostaną zwrócone na Ziemię w celu dalszej analizy. Po tym, jak panel stwierdził, że plany NASA dotyczące powrotów są zbyt drogie i skomplikowane, amerykańska agencja kosmiczna pracuje obecnie nad nowym planem. „Zwrot próbek na Marsa będzie jedną z najbardziej złożonych misji, jakich NASA kiedykolwiek podjęła” – powiedział w oświadczeniu dyrektor generalny NASA Bill Nelson.

Czerwona planeta Mars.  Masywny system uskoków Valles Marineris można wyraźnie zobaczyć nawet z orbity.  W pobliżu znajduje się nowo odkryty wulkan.  (obraz ikony)
Czerwona planeta Mars. Masywny system uskoków Valles Marineris można wyraźnie zobaczyć nawet z orbity. W pobliżu znajduje się nowo odkryty wulkan. (Awatar) © imago/StockTrek Images

„Bezpieczne lądowanie i pobieranie próbek, wystrzelenie rakiety z próbkami z innej planety – coś, czego nigdy wcześniej nie robiono – oraz bezpieczny transport próbek z powrotem na Ziemię na odległość ponad 53 milionów kilometrów nie jest łatwym zadaniem”. Naukowcy są podekscytowani faktem, że w końcu będą mogli analizować próbki gleby z Marsa na Ziemi. (niezapłacony rachunek)

READ  Naughty Dog: Second The Last of Us ukaże się na PS5 w zremasterowanej wersji
Continue Reading

Tech

„Szok” w NASA: Zderzenie dwóch satelitów było bliżej, niż oczekiwano

Published

on

„Szok” w NASA: Zderzenie dwóch satelitów było bliżej, niż oczekiwano

Pod koniec lutego zbliżające się zderzenie dwóch satelitów było znacznie bliżej, niż wcześniej sądzono. Choć początkowo zakładano, że nieaktywny rosyjski satelita szpiegowski Cosmos i amerykański satelita obserwacyjny Ziemi TIMED minęły się od siebie o około 20 metrów, to według nowych analiz było to mniej niż 10 metrów. Poinformował o tym magazyn Electronic Space Cytowane przez Pam Milroy z NASA. Kilka dni temu na konferencji kosmicznej wyjaśniła, że ​​odkrycie przeraziło wszystkich w NASA: „To był prawdziwy szok – dla mnie osobiście i dla wszystkich w NASA”. Zderzenie mogło mieć katastrofalne skutki.

reklama

NASA otrzymała informację z kilkugodzinnym wyprzedzeniem, że oba satelity zmierzają w kierunku nieuchronnej kolizji Ogłoszono to 28 lutego. NASA zakładała wówczas, że obie planety miną się nawzajem, ale w wyniku zderzenia wygenerowane zostaną duże ilości śmieci. Ponadto kolizja mogła oznaczać koniec misji TIMED, poświęconej badaniu atmosfery ziemskiej. Jeszcze 28 lutego Amerykańska Agencja Kosmiczna ogłosiła, że ​​oba satelity minęły się i w dającej się przewidzieć przyszłości nie zbliżą się do siebie na swoich orbitach. Jak blisko było tego, stało się jasne dopiero później.

Ponieważ obydwoma satelitami nie można było już sterować z Ziemi, osoby odpowiedzialne za Ziemię musiały siedzieć bezczynnie i czekać. Gdyby się zderzyły, powstałaby duża chmura gruzu, złożona z fragmentów różnej wielkości, przyspieszająca wokół Ziemi z prędkością dziesiątek tysięcy kilometrów na godzinę. Potem już tylko czekali, aż „wystrzelą dziurę w innym statku kosmicznym, potencjalnie zagrażając ludziom”, jak nadal cytuje SpaceMilroy.

Wraz ze wzrostem liczby satelitów na orbicie wzrasta również ryzyko takich zbliżających się kolizji. Nawet jeden z nich może wystarczyć, aby rozpocząć reakcję łańcuchową, w wyniku której szczątki wymazują orbity całych satelitów. Jest to jeden z powodów, dla których ludzie wielokrotnie ostrzegają przed zagrożeniami związanymi ze śmieciami kosmicznymi, czyli nieaktywnymi obiektami, które nie są już w stanie manewrować na orbicie. Szczególnie ostra krytyka dotyczy praktyki niszczenia satelitów w przestrzeni kosmicznej w celach testowych, co również powoduje powstawanie takich chmur śmieci. Niedawno taki test przeprowadzony przez Rosję naraził Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) na niebezpieczeństwo. Ponieważ możliwe jest przynajmniej uniknięcie tych chmur gruzu, wezwania do zakończenia takich testów stają się coraz głośniejsze.

READ  Stan gry od 23 godziny z rozgrywką i informacjami


(meh)

Do strony głównej

Continue Reading

Tech

Niespodzianki w nowej funkcjonalności WhatsApp – długie dotknięcie wiadomości otwiera nową opcję

Published

on

Niespodzianki w nowej funkcjonalności WhatsApp – długie dotknięcie wiadomości otwiera nową opcję
  1. Strona główna
  2. panorama

Naciska

Nowa funkcja notatek w WhatsApp może ułatwić życie użytkownikom. Z planowaną innowacją Messengera wiąże się jednak pewien problem.

Brema – Ostatnio doszło do… WhatsApp Trochę zmian. Zacząłem kilka tygodni temu Usługa Messenger wprowadza nowy design. Wielu użytkowników zauważyło, że kolor ich komunikatora zmienił się z niebieskiego na zielony. Chociaż zmiana ta została dotychczas wdrożona tylko dla niektórych użytkowników, WhatsApp już planuje kolejną aktualizację: zintegrowaną funkcję notatek.

WhatsApp planuje wprowadzić nową funkcję, z której będzie można korzystać poprzez długie naciśnięcie wiadomości

Ogólnie oświecony blog fanów WABetaInfo Stwierdzono, że WhatsApp pracuje nad „integracją funkcji robienia notatek z przyszłą aktualizacją aplikacji”. Według raportu niektórzy użytkownicy wersji beta mogą już testować tę funkcję, ale nadal znajduje się ona na etapie rozwoju. Użytkownicy WhatsApp mogą obecnie długo naciskać poszczególne wiadomości, aby otworzyć menu kontekstowe oferujące różne opcje. Za pomocą tego menu użytkownicy mogą przesyłać dalej, kopiować, przypinać i odpowiadać na wiadomości. Planowana aktualizacja ma na celu dodanie kolejnej funkcjonalności.

WhatsApp prawdopodobnie będzie pracował nad funkcją notatek dla swojego komunikatora. (Awatar) © Thomas Trutschel/imago-images

Zrzut ekranu z wersji beta WhatsApp WABetaInfo Pokazuje, że dodano element menu Dodaj do notatki. Dzięki temu użytkownicy za pomocą kilku kliknięć utworzą nową notatkę z wiadomości i szybko zapiszą ważne informacje. Ta funkcja może być szczególnie przydatna do szybkiego zapisywania otrzymanych adresów lub informacji o płatnościach bez konieczności ręcznego przesyłania ich do aplikacji do robienia notatek.

WhatsApp otrzymuje funkcję notatek – na razie zwykli użytkownicy są wykluczeni

Istnieje jednak problem innowacji. Wydaje się, że WhatsApp opracował tę funkcjonalność głównie dla klientów biznesowych. Dlatego funkcja notatek będzie prawdopodobnie początkowo dostępna tylko dla użytkowników WhatsApp Business. Dlatego też zwykli użytkownicy zwykłego komunikatora początkowo nie będą mogli skorzystać z nowej funkcjonalności.

READ  Stan gry od 23 godziny z rozgrywką i informacjami

WhatsApp

W 2009 roku uruchomiono i rozwijano program do obsługi komunikatorów internetowych Najpopularniejszy od lat program do obsługi wiadomości błyskawicznych W Niemczech. Od 2014 roku firma jest częścią spółki-matki Facebooka, Meta Platforms.

WhatsApp Business został uruchomiony w 2018 roku i jest skierowany szczególnie do właścicieli małych firm. WhatsApp twierdzi na swojej stronie internetowej, że komunikator „ułatwia komunikację z klientami dzięki funkcjom automatyzacji, organizowania i szybkiego reagowania na wiadomości”. Jeśli funkcjonalność zostanie dobrze przyjęta przez użytkowników biznesowych, można przynajmniej rozważyć przeniesienie jej na standardowy komunikator.

W kwietniu WhatsApp ogłosił także dalsze zmiany w swoich warunkach świadczenia usług. Tutaj Użytkownicy muszą podjąć niezbędne działania, aby móc dalej korzystać z Usługi. (fd)

Continue Reading

Trending