Nyenzo mpya ya kudhibiti mawimbi ya mitambo

Katika metamaterials inayojulikana hadi sasa, jambo la refraction hasi ni ulinganifu, yaani, haina kutofautisha kati ya pembe chanya na hasi ya matukio ya mawimbi. Kundi la wanasayansi wakiongozwa na Alessandro Pitanti na Simone Zanotto wa Taasisi ya Nanosciences (Cnr-Nano) wamegundua kwamba inawezekana kuvunja ulinganifu huu kwa kuunda metamaterial ya kibunifu iliyosisitizwa kiufundi na masafa katika masafa ya GHz.

Utafiti huo, uliochapishwa katika Nature Communications, unawakilisha maendeleo katika uwezo wa kudhibiti mawimbi ya mitambo ya masafa ya juu, na unaweza kupendelea mageuzi ya teknolojia ya kisasa kulingana na nanomechanics ya GHz.

Nyenzo za metali

Metamaterials ni nyenzo zilizo na muundo wa bandia, unaojumuisha vipengele vidogo vya maumbo fulani, kama vile kutoa sifa mpya ambazo hazipo katika nyenzo za kawaida. Hasa metali zinavutia kwa kudhibiti na kudhibiti mawimbi ya sumakuumeme na mawimbi ya akustisk. Watafiti wa Cnr-Nano, kwa kushirikiana na wenzao kutoka Istituto officina dei materiali (Cnr-Iom) na Taasisi ya Paul Drude, wameunda nyenzo mpya ambayo inapitia hali ya kinzani ya wimbi ambayo haijawahi kuzingatiwa hapo awali, ambayo jina la "hasi". kinyumbulisho cha asymmetric".

Metamaterials na mawimbi ya sumakuumeme

Yanapoingia kwenye metamataria zilizoundwa mahususi, mawimbi ya kielektroniki, akustika na ya kimakanika hupitia 'mkengeuko' fulani uitwao urejeshi hasi. Metamatadium zinazojulikana hadi sasa zina ulinganifu, yaani, hazitofautishi kati ya pembe chanya na hasi za matukio. Katika nyenzo mpya iliyobuniwa na watafiti, ulinganifu huu umevunjwa, kama Simone Zanotto anavyoeleza: "Wakati wimbi linapiga metamaterial obliquely, inaendelea ndani yake, kinyume chake kuelekea upande huo huo ambapo ilitoka. Hii ni kinzani hasi. Metamaterial ambayo tumeunda inaonyesha tabia ya kigeni zaidi: ina uwezo wa kugeuza wimbi kwa njia tofauti kulingana na upande gani linatoka. Mawimbi yanarudiwa vibaya yanapotoka upande mmoja na kwa kawaida yanapotoka upande mwingine"

Kinyume cha hasi cha asymmetric

Watafiti walipata kinzani hasi cha ulinganifu kwa kutumia muundo rahisi wa nyenzo, ambao umeundwa na mfululizo wa mashimo madogo yenye umbo la L yaliyochongwa kwenye safu ya gallium arsenide.

Ili kuunda metamaterial, mbinu za hali ya juu za kutengeneza nano zilitumika katika maabara za Nest za Cnr-Nano na Scuola Normale kuanzia nyenzo zinazozalishwa na Giorgio Biasiol katika Cnr-Iom. Sampuli hiyo kisha ilijaribiwa kwa mawimbi ya mitambo na kikundi cha utafiti cha Paulo Santos (Taasisi ya Paul Drude) ambayo imetambua utaalam wa kimataifa katika vipimo vya mitambo ya masafa ya juu ya mifumo ya serikali dhabiti. Shukrani kwa uigaji wa vipengele vya mwisho uliofanywa na Alessandro Pitanti iliwezekana kutafsiri matokeo na tabia ya asymmetrical ya refraction.

Masafa ya juu

Chaguo la kufanya kazi kwa masafa ya juu na mawimbi ya mpangilio wa GHz ni jambo jipya zaidi, pamoja na changamoto kubwa ya kiufundi. "Ni safu ambayo bado haijagunduliwa kidogo, lakini ya kuvutia kabisa na umuhimu katika sekta kama vile teknolojia ya 4G na 5G na pia kwa mifumo inayoibuka ya mawasiliano ya kiasi" anafafanua Zanotto. "Matumizi ya resonators za mitambo ya juu-frequency kwa ajili ya utekelezaji wa sensorer thermomechanical kwa miale ya infrared pia inaonekana kwa siku zijazo".

"Matokeo ni hatua muhimu kuelekea udhibiti kamili wa mawimbi ya mitambo, kwani hutuwezesha kutofautisha, kwa mfano, mawimbi yanayofika kutoka kushoto kutoka kwa wale wanaofika kutoka kulia" "Kwa ujumla zaidi, matokeo haya yanaweza pia kutumika kwa mawimbi ya chini. mitambo ya masafa”, anaendelea Simone Zanotto, “Kimsingi, kwa 'kuinua tena' metamaterial kwa urahisi inaweza kupata matumizi, kwa mfano, hata katika kupotoka kwa mawimbi ya tetemeko ili kulinda majengo". "Upeo mwingine wa macho ni kujumuisha vitoa umeme/vihisi vya wingi - katika kiwango hiki, mifumo yetu inaweza kuchukua jukumu muhimu katika majukwaa ya siku zijazo ya kompyuta ya quantum na mawasiliano.

Bodi ya wahariri BlogInnovazione.it

â € <