حمل و نقل از انرژی مکانیکی — حتی از طریق مسیرهای آسیب دیده — نشان

ترین فن آوری های امروز تکیه بر دستگاه هایی که حمل و نقل انرژی به صورت نور, رادیو, یا مکانیکی امواج. این موج-هدایت کانال مستعد ابتلا به اختلال و آسیب یا در تولید و یا پس از آنها مستقر هستند در محیط های خشن.

محققان دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign را Grainger دانشکده مهندسی باید تجربی نشان داده یک راه جدید برای حمل و نقل انرژی و حتی از طریق موج-راهنماهای که معیوب هستند و حتی اگر این اختلال یک پدیده گذرا در زمان. این کار می تواند منجر به خیلی قوی تر از دستگاه های است که در ادامه به کار با وجود آسیب.

Gaurav Bahl, دانشیار در علم مکانیک و مهندسی و تیلور هیوز, فیزیک, استاد, یافته های خود را در طبیعت ارتباطات. این کار مهمی بود که رهبری پژوهشگر فوق دکترا Inbar Grinberg همچنین در علم مکانیک و مهندسی.

مقاله خود را “قوی زمانی پمپاژ در یک مغناطیس-مکانیکی topological insulator,” جزئیات تظاهرات topological پمپ یک سیستم است که تولید بر تقاضا قوی حمل و نقل از انرژی مکانیکی آن زمانی است که به صورت دوره ای در محور زمان است. این پژوهشگران ساخته شده است topological پمپ با استفاده از یک بعدی مغناطیس-مکانیکی مواد مصنوعی تشکیل شده از چشمه توده ها و آهن ربا.

الهام بخش برای پمپ آمد از دریافت جایزه نوبل برنده فیزیکدان دیوید Thouless کار از سال 1983 که در آن او پیشنهاد یک طرح برای رسیدن به تدریجی حمل و نقل تک ذرات به عنوان مثال الکترون ها از طریق یک دوره بالقوه به عنوان مثال یک زنجیره ای از اتم است. اصل اساسی این است که به تدریج دوره بم به ساختار زنجیره ای به عنوان یک تابع از زمان. در اتمام هر دوره از پمپاژ چرخه یک ذره باید وارد زنجیره ای در یک پایان و به طور همزمان یک ذره باید خروج انتهای دیگر از زنجیره ای. این قابل اعتماد رخ می دهد حتی اگر زنجیره ای از اتم تا به برخی از مقدار متوسط اختلال است.

این نوع از سیستم نامیده می شوند یک پمپ به دلیل توضیحات فنی تداعی یک چشم انداز از یک ارشمیدس پیچ دست لنگ پمپ آب با منابع تاریخی قدمت آن به مصر باستان است.

این Grainger محققان در زمان Thouless’ ایده و اجرا آن را به یک مکانیکی topological پمپ. قابل تمایز است که خود پمپ حمل و نقل انرژی مکانیکی نمی ذرات آب یا در سراسر زنجیره ای در یک دوره از پمپاژ چرخه. علاوه بر این, پمپ عمل با موفقیت حتی اگر این زنجیره دارای مقدار قابل توجهی از اختلال در فضا یا زمان. برای تکمیل این قیاس به آب پیچ پمپ محققان طراحی شده خود تظاهرات با چرخش میل لنگ شفت.

“در نهایت ما می خواهم به گسترش این تظاهرات به تولید مشابه انعطاف پذیر موج-راهنماهای برای نور و صدا و برق” توضیح Bahl. “این رویایی است که برای قرار دادن یک سیگنال در انتهای یک بعدی کانال و تضمین حمل و نقل به انتهای دیگر در قوی مد هر زمان که کاربر آن را می خواهد. ما بر این باوریم که topological پمپ ها یک راه عالی برای انجام این کار است.”

فیبر نوری و مس خطوط فرم ستون فقرات همه ما فن آوری های ارتباطی. فعلا در حد متوسط آسیب های همراه از جمله کانال های ارتباطی — به عنوان مثال چیزی جز قطع ارتباط کامل — می تواند به کاهش قدرت سیگنال و حتی نامطلوب تولید لایت که منفی تحت تاثیر قرار مقدار داده است که این کانال می توانید حمل.

این تیم تحقیقاتی معتقد است که topological پمپاژ می تواند یک راه حل عالی در این حالات.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de