دانشمندان دانشگاه میسوری آمریکا در تحقیقات خود شکل جدیدی از فراماده را بر اساس بعد چهارم مصنوعی توسعه داده اند.
به گزارش تکناک، انسان ها جهان را عمدتاً در سه بعد تجربه می کنند. با این حال، دانشمندان اخیراً تحقیق در مورد دورنمای بعد چهارم (4D) یا بعد مصنوعی را آغاز کرده اند که چشم اندازی فراتر از دنیای فیزیکی ما ارائه می دهد.
طبق بیانیه رسمی، این ماده می تواند امواج انرژی روی سطح یک ماده جامد را کنترل کند. این امواج انرژی به عنوان امواج سطحی مکانیکی شناخته می‌شوند که می‌توانند به تعیین چگونگی انتشار ارتعاشات در سطح جامد یک ماده کمک کنند.
گولیانگ هوانگ، یکی از نویسندگان این مطالعه در یک بیانیه رسمی گفت. مواد معمولی تنها به سه بعد با محور X، Y و Z محدود می شوند.
هوانگ توضیح داد: اما اکنون ما در حال ساخت مواد در بعد مصنوعی یا 4 بعدی هستیم که به ما امکان می‌دهد مسیر امواج انرژی را دستکاری کنیم تا دقیقاً به همان جایی که می‌خواهیم برود، به عبارت دیگر، از گوشه‌ای از یک ماده به گوشه دیگر حرکت کند.
مزیت اصلی این فراماده جدید در حوزه محاسبات کوانتومی است. با این حال، ممکن است پیامدهایی در ایجاد راه حل های مهندسی ایمن برای مناطق زلزله خیز نیز داشته باشد.
فراماده بر اساس توپولوژی ریاضیات
این فراماده جدید با استفاده از توپولوژی ریاضیات توسعه یافته است. توپولوژی ریاضیات به بررسی اشکال و چیدمان آنها در فضا می پردازد.
در این تحقیق از اثر پمپاژ توپولوژیکی استفاده شد که طبق این مطالعه به امواج اجازه می دهد تا نمونه ای را بدون اختلال و نقص هدایت کنند.
پمپاژ توپولوژیکی این پتانسیل را دارد که مکانیک کوانتومی و محاسبات کوانتومی را با ایجاد امکان خلق پدیده‌های مکانیکی کوانتومی با ابعاد بالاتر تقویت کند.
این ماده همچنین ممکن است برای توسعه راه حل های فنی برای سازه های مقاوم در برابر زلزله مورد استفاده قرار گیرد.
هوانگ گفت: بیشتر انرژی ناشی از زلزله (حدود 90 درصد) در امتداد سطح زمین اتفاق می افتد. بنابراین، در صورتی که این نوع از مواد با یک ساختار بالش مانند پوشانده شوند و بر روی سطح زمین در زیر یک ساختمان، قرار داده شوند به طور بالقوه می تواند به جلوگیری از فروریختن سازه در هنگام زلزله کمک کند.
نتایج این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شد.
