Используя акустическое метаустройство, инженеры Университета Бристоля впервые продемонстрировали возможность динамически видоизменять геометрию трехмерного коллоидного кристалла в реальном времени.

Это исследование, направленное на создание активных метаматериалов (материалов с искусственной структурой, расширяющей их возможности), опубликовано онлайн в последнем выпуске PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Подобные метаматериалы смогут обеспечить беспрецедентный контроль за распространением оптических и акустических волн. До последнего времени ни один из созданных в лабораториях метаматериалов не был способен изменять конфигурацию в трех измерениях.

Конструируя свой кристалл, бристольские ученые использовали технологию акустической сборки. С ее помощью они выстраивали гелевую взвесь микросфер полистирена (диаметр 90 мкм) в трехмерную структуру, напоминающую кристаллическую решетку.

Анонсирован фононный кристалл, реконфигурируемый в реальном времени

Эксперименты показали, что такая реализация коллоидного кристалла обладала способностью, за счет реконфигурирования структуры, быстро изменять характеристики акустической фильтрации.

Устройства на базе динамически реконфигурируемых материалов для оптических или акустических волн длиной от 10 мкм до 10 см могут иметь множество приложений, например, фильтры для формирования терагерцевых изображений или акустические барьеры, подстраивающиеся к изменениям падающего звука.

Анонсирован фононный кристалл, реконфигурируемый в реальном времени

Метод акустической сборки, как заявляют участники проекта, обладает несомненными преимуществами, в сравнении с другими возможными подходами, включая самосборку и оптические ловушки.

В частности, он легко поддерживает масштабирование для длин волн от микронов до метров, пригоден для широкого ассортимента материалов (практически любые типы суспензий) и геометрий, дешев и достаточно просто интегрируется с другими системами.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI