Yeni Malzeme Sentetik ‘Dört Boyutlu’ Dalgalar Kontrol Edilebilir
Kuantum bilgisayarlardan depreme dayanıklı binalara kadar potansiyel uygulamalar
Bilim insanları, içinden geçen dalgaları daha iyi kontrol etmelerini sağlayan bir ‘ekstra boyut’ yaratmak için bir malzemenin özelliklerinden yararlandılar. Bilim insanları sentetik boyut kavramını kullanarak mekanik yüzey dalgalarını daha iyi kontrol edebilen yeni bir metamalzeme geliştirdiler.
Adından da anlaşılacağı gibi, bu dalgalar katı malzemelerin yüzeyi boyunca ilerler. Bu dalgalar birçok doğal ve insan yapımı süreçte bulunur ve bu dalgaları daha iyi kontrol edebilmek büyük ilgi çekicidir. Missouri Üniversitesi’nden Profesör Guoliang Huang ve meslektaşlarına göre çözüm, geleneksel üç boyuttan farklı bir boyut kullanmak.
Geleneksel malzemeler üç boyutla sınırlıdır: x-, y- ve z-ekseni. Bu sayede enerji dalgaları malzemenin bir köşesinden diğerine giderken izledikleri yolu değiştirebiliyoruz.”
Sentetik boyut, mekanik bir özelliğin dört geometrik boyuta sahipmiş gibi görünmesini sağlamanın bir yoludur. Kuantum mekaniği her zaman olmasa da sıklıkla işin içine girer. Bir kağıt parçasını yuvarladığınızda ya da katladığınızda, onu iki boyut gibi göstermek için üç boyutu manipüle etmiş olursunuz. Başka bir deyişle, bileşik boyut, sistem ve içinden geçenler üzerindeki kontrolü genişletmek için ekstra boyutun matematiksel mekanizmalarını kullanan akıllıca bir hiledir.
Burada söz konusu olan metamateryal, rezonans sütunlarından ve yavaşça değişen bağlı köprülerden oluşan ‘stratejik olarak desenlenmiş’ elastik bir yüzey kullanıyor. Bu akıllıca desenleme, dalgaların malzemede mevcut olabilecek herhangi bir engel veya kusurla etkileşime girmeden malzeme boyunca ilerlemesini sağlıyor.
Ekip, oluşturulan örneklerin çok küçük olmasına rağmen, depreme dayanıklı malzemelerin geliştirilmesi gibi hem elektronik hem de inşaat mühendisliği alanındaki potansiyel uygulamalar için ölçeklendirilebileceğine inanıyor.
Depremler tarafından üretilen enerjinin çoğunluğu (%90) yüzeyde meydana gelir. Bu nedenle, yastık gibi yapıların bu malzemeyle kaplanması ve binaların altındaki zemin yüzeyine yerleştirilmesi, potansiyel olarak binaların deprem sırasında çökmesini önleyebilir.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Yeni Malzeme Sentetik ‘Dört Boyutlu’ Dalgalar Kontrol Edilebilir
ABD Laboratuvarı Çığır Açan Deneyin Tekrarında Füzyon Ateşlemesini Başardı