Новости науки, здоровья и космоса на портале GlobalScience.ru. Информеры для владельцев сайтов. Создайте свой собственный новостной сайт, используя наши бесплатные новостные информеры.
Конструктор новостных информеров
28/03/2024

Исследовательская группа предлагает новый тип акустического кристалла с плавными, непрерывными изменениями упругих свойств

Исследовательская группа предлагает новый тип акустического кристалла с плавными, непрерывными изменениями упругих свойств

В слабом свете кошка видит гораздо лучше вас, как и собаки и ночные животные. Это связано с тем, что структура глаза кошки имеет тапетум люцидум, зеркальный слой сразу за сетчаткой. Свет, входящий в глаз и не фокусирующийся линзой на сетчатке, отражается от тапетума люцидума, где сетчатка получает еще один шанс принять свет, обработать его и отправить импульсы в зрительный нерв.

Оптические ученые называют это фотонным кристаллом. Для кошки это периодические параллельные стержни — он содержит фотонные запрещенные зоны, используемые для изменения потока света, аналогично электронным запрещенным зонам в полупроводниках, где не существует энергетических состояний электрона. Эти материалы имеют изменения в своем показателе преломления и таким образом изменяют и перенаправляют распространение света.

Другой пример — отражающие маркеры на дорожном покрытии автомагистралей, которые светятся ночью от фар автомобиля. Фотонные кристаллы, подобные последним, изготавливаются с помощью слоев тонких пленок, используя фотолитографию, сверление отверстий, лазерную запись и другие техники. Фотонные кристаллы запрещают свет определенных частот в частях кристаллической среды, через которую проходит свет.

Как определено наукой, такие кристаллы имеют периодические, четко разграниченные области, каждая с периодической диэлектрической постоянной. Теперь команда под руководством Давида Рёлига из Технического университета в Хемнице, Германия, предлагает создать функциональные фононные кристаллы с плавными и непрерывными изменениями упругих свойств вместо строгих периодических изменений. Исследование опубликовано в журнале Europhysics Letters. Показатель преломления для звука будет непрерывно изменяться внутри распространяющейся среды, вместо ступенчатых разрывов.

В природе такие вещества ответственны за дальнее распространение звуковых волн в воде и изогнутые звуковые волны в нижней атмосфере. Используя высокопроизводительные компьютерные симуляции, команда сосредоточилась на понимании эффекта небольшого отклонения в свойствах материала от типичного ступенчатого разрыва на фононную плотность энергетических состояний. Их результаты были удивительными: даже небольшие отклонения от идеальной ступенчатой функции материала могли вызвать большие, радикальные изменения в фононной зонной структуре.

Это привело бы к появлению множества востребованных особенностей, таких как более широкие фононные запрещенные зоны и множественные фононные запрещенные зоны. Поскольку фононная плотность состояний может так быстро изменяться всего лишь при небольших изменениях свойств материала, такие свойства могли бы оказаться полезными, например, при создании фононных линз в твердых материалах или воде, или для новых устройств в материаловедении, прикладной физике и инженерии. "Наши результаты представляют новую перспективу на фононные структуры," сказал Рёлиг, "предлагая дополнительный путь для индукции образования запрещенных зон в специфических геометриях, которым не хватает этой характеристики."

Отмечая, что плотность состояний быстро сходится, когда параметры ступенчатой функции изменяются на более непрерывные, Рёлиг заявил, что быстрые изменения упростят потенциальные производственные подходы. "Если дальнейшие исследования смогут экспериментально подтвердить наши предсказания, наши результаты могут найти применение в микротехнологиях и мехатронике для проектирования акусто-механических преобразователей и актуаторов," он сказал.

Даже крупномасштабные среды могут быть сформированы, "такие как расстановка деревьев или других деревянных строительных единиц, [объектов], имеющих известный или специально разработанный радиально непрерывный параметрический профиль в отношении плотности и упругих свойств, для улучшения окружающего звукоизоляции."

 
Печать
Рейтинг:
  •  
Авторизуйтесь для оценки материала

С этим материалом еще читают:

На затонувшем корабле обнаружен «солнечный камень» викингов

Археологами было установлено, что кристалл, который аквалангисты обнаружили на борту затонувшего в 1592 году английского судна, возможно, использовался для навигации по Солнцу. Выходит, что легендарный «солнечный камень» действительно существовал. Подробности исследования французские ученые из Университета Ренн I, опубликовали в журнале Proceedings of the Royal Society A. Несколько лет на корабле елизаветинской эпохи, потерпевшем крушение в проливе Ла-Манш у берегов британского острова Олдерни
 

Ученые обнаружили, как электроны становятся одновременно тяжелыми и быстрыми

Команда из Принстонского университета, продемонстрировала как электроны, двигающиеся в определенных твердых материалах, ведут себя как будто они в тысячу раз массивней, чем свободные электроны, одновременно становясь быстрыми сверхпроводниками. Наблюдение за этими, на первый взгляд, противоречащими друг другу изменениями свойств электрона, чрезвычайно важно для понимания того, как определенные материалы становятся сверхпроводниками, когда электроны двигаются в них без сопротивления.
 

Женщина может буквально чувствовать шум

Случай с 36-летней женщиной, которая начала в прямом смысле чувствовать шум спустя полтора года после того, как перенесла инсульт, породил новый научно-исследовательский проект невролога Тони Ро (Tony Ro) из Университета Сити в Нью-Йорке. В ходе исследования и благодаря снимкам мозга выяснилось, что, оказывается, упрочнилась связь между слуховой областью и соматосенсорной областью женщины, по сути, соединив ее слух с осязанием.
 
 

Еще из категории технологии:

 
 
 

Последние комментарии

 

Комментариев нет. Будьте первым!

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы иметь возможность оставлять комментарии.
 
 
 
 

Главная | космос | здоровье | технологии | катастрофы | живая планета | среда обитания | Читательский ТОП | Это интересно | Строительные технологии

RSS | Обратная связь | Информеры | О сайте | E-mail рассылка | Как включить JavaScript | Полезно знать | Заметки домоседам | Социальные сети

© 2007-2024 GlobalScience.ru
При полном или частичном использовании материалов прямая гиперссылка на GlobalScience.ru обязательна