蓝冠注册《Q374919 》拓扑泵可为通信技术提供稳定性。
今天的大多数技术都依赖于以光、无线电或机械波的形式传输能量的设备。然而,这些导波通道很容易混乱和损坏,蓝冠官网 无论是在制造过程中,还是在恶劣的环境下部署后。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校固安格工程学院的研究人员通过实验证明了一种传输能量的新方法,即使是通过有缺陷的波导,即使这种无序只是一个短暂的时间现象。这项工作可能会导致更坚固的设备在受损情况下仍能继续工作。
机械科学与工程副教授高拉夫·巴尔(Gaurav Bahl)和物理学教授泰勒·休斯(Taylor Hughes)在《自然通讯》(Nature Communications)上发表了他们的发现。这项重要的工作是由博士后研究员Inbar Grinberg领导的,蓝冠注册 他也在机械科学与工程领域工作。
他们的文章《磁机械拓扑绝缘体中的鲁棒时间抽运》详细演示了拓扑抽运,这是一种周期性时间驱动时产生随需应变、鲁棒机械能传输的系统。研究人员使用由弹簧、质量和磁铁组成的一维磁机械人造材料建造了拓扑泵。
这种泵浦的灵感来自于诺贝尔奖获得者、物理学家大卫·索利斯1983年的工作,他在工作中提出了一个方案,以实现单个粒子(例如电子)通过周期势(例如原子链)的量子化输运。其基本原理是对链的结构进行渐进的、周期性的调制,以作为时间的函数。在泵送周期的每一周期结束时,必须有单个颗粒从链的一端进入,蓝冠招商 同时也有单个颗粒从链的另一端离开。即使原子链有一定程度的无序,这种情况也会可靠地发生。
这种类型的系统被称为泵,因为它的技术描述让人联想到阿基米德螺杆泵,一种可以追溯到古埃及的手摇水泵。
固安捷公司的研究人员采纳了索利斯的想法,并将其应用到一个机械拓扑泵中。一个显著的区别是,他们的泵在泵循环的一个周期内通过整个链条输送机械能,而不是颗粒或水。此外,即使链条在空间或时间上存在大量无序,泵也能成功运行。为了完成对水螺杆泵的类比,研究人员用一个旋转曲柄轴为他们的演示提供动力。
巴尔解释说:“最终,我们希望扩展这个演示,为光、声和电制造类似的弹性波导。”“我们的梦想是在一维信道的一端输入信号,并保证在用户需要时以健壮的方式传输到另一端。”我们相信拓扑泵是实现这一目标的好方法。”
光纤和铜线构成了我们所有通信技术的主干。目前,这些通信信道的中度损坏——例如,除了完全断开之外的任何损坏——都可能降低信号强度,甚至产生不期望的反射,从而对这些信道所能承载的数据量产生不利影响。
研究团队相信拓扑泵送在这些场景中可能是一个很好的解决方案。