อุปกรณ์เสียงสามารถปิดบังวัตถุ ส่งเสียงดังได้ เซ็กซี่บาคาร่า เครื่องเล่นแผ่นเสียงขนาดเล็กจำนวนมากสามารถเสนอวิธีใหม่อันทรงพลังในการควบคุมการไหลของเสียง
อุปกรณ์ที่เสนอซึ่งรายงาน ใน จดหมายทบทวนทางกายภาพเมื่อวันที่ 20 มีนาคมจะส่งคลื่นเสียงไปตามทางสัญจรทางเดียวที่มีการป้องกันตามขอบ โครงสร้างนี้เป็นรุ่นอะคูสติกของชั้นวัสดุที่มีการวิจัยอย่างถึงพริกถึงขิงที่เรียกว่าฉนวนทอพอโลยี ตามชื่อที่แนะนำ วัสดุเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นฉนวน แต่พวกมันสามารถขนส่งอิเล็กตรอนไปตามขอบของพวกมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การศึกษาใหม่
“แสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติทางกายภาพที่ค่อนข้างแปลกใหม่นี้สามารถปรากฏในบางสิ่งที่คุ้นเคยพอๆ กับการแพร่กระจายเสียง” สตีเวน คัมเมอร์ วิศวกรไฟฟ้าของมหาวิทยาลัยดุ๊กซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานนี้กล่าว
สำหรับตอนนี้ การออกแบบต้องใช้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจำนวนมาก และควบคุมเฉพาะช่วงความถี่เสียงที่แคบเท่านั้น แต่โครงสร้างที่คล้ายคลึงกันในที่สุดอาจทำให้วิศวกรเปลี่ยนเส้นทางเสียงดังออกจากห้องหรืออาจปิดบังเรือดำน้ำจากโซนาร์
ฉนวนทอพอโลยีมีลักษณะแยกเฉพาะ ( SN: 5/22/10, p. 22 ) พวกเขาทั้งสองป้องกัน ปิดกั้นการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน และดำเนินการ เคลื่อนที่อิเล็กตรอน แต่เฉพาะในสัญจรพิเศษตามขอบของวัสดุ อิเล็กตรอนทั้งหมดที่มีการหมุนเฉพาะจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน และไม่มีอะไรสามารถเอาออกนอกเส้นทางได้ ขณะที่พวกเขาแล่นไปตามถนนทางเดียวนี้ อิเลคตรอนจะกระแทกและกระโดดลงไปในหลุมเนื่องจากคุณสมบัติของวัสดุไม่อนุญาตให้อนุภาคกระเด้งหรือกระเจิงไปข้างหลัง พวกมันสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้เท่านั้น
เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ขยายขอบเขตของฉนวนทอพอโลยีโดยการสร้างวัสดุที่ควบคุมแสงแทนอิเล็กตรอน ( SN: 5/18/13, p. 8 ) นักฟิสิกส์ Baile Zhang และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ Nanyang Technological University ในสิงคโปร์ได้ก้าวไปอีกขั้นและได้ออกแบบอุปกรณ์อะนาล็อกสำหรับจัดการเสียง โครงสร้างที่เสนอคือโครงเหล็กแท่งขัดแตะ แต่ละอันหุ้มด้วยเปลือกทรงกระบอก แท่งไม้นี้มีขนาดและเว้นระยะห่างเพื่อรบกวนคลื่นเสียงและจำกัดคลื่นไว้ที่ขอบของวัสดุ ทำให้เกิดพฤติกรรมตัวนำฉนวนคู่
ส่วนที่ยากที่สุดคือการคิดหาวิธีที่จะส่งคลื่นไปในทิศทางเดียวเท่านั้น การค้นหาแรงบันดาลใจในการทดลองจากปีที่แล้ว Zhang และเพื่อนร่วมงานเสนอให้หมุนแท่งโลหะเช่นเครื่องเล่นแผ่นเสียงเพื่อสร้างช่องอากาศที่หมุนวนภายในเปลือกแต่ละอัน นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่าการเคลื่อนที่ของอากาศทวนเข็มนาฬิกาควรบังคับให้คลื่นเสียงเข้าสู่เส้นทางทวนเข็มนาฬิกาตามขอบของอุปกรณ์ Zhang แนะนำให้ใช้มอเตอร์ขนาดเล็กแบบเดียวกับที่ใช้หมุนใบพัดของเฮลิคอปเตอร์ของเล่นเพื่อหมุนแท่งโลหะ
การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ยืนยันว่าเครือข่ายของแกนหมุนที่มีความกว้างหลายร้อยเซนติเมตรจะจำกัดคลื่นเสียงที่ได้ยินให้อยู่ในเส้นทางเดินรถทางเดียวที่แคบตามแนวขอบของวัสดุ และคลื่นเสียงจำลองยังคงอยู่ในเส้นทางโดยไม่กระจัดกระจายแม้จะพบกับความไม่สมบูรณ์และการเลี้ยวที่เฉียบขาด “เสียงถูกบังคับให้แพร่กระจายไปตามขอบเขต แม้ว่าคุณจะทำสิ่งที่ค่อนข้างคดเคี้ยวจนถึงขอบเขต” เช่น ทำให้มันขรุขระหรือเป็นหลุมเป็นบ่อ คัมเมอร์กล่าว
การออกแบบมีข้อเสีย
อุปกรณ์ควบคุมเฉพาะช่วงความถี่ที่แคบเท่านั้น Cummer notes และ Eugene Mele นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีของมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย ผู้เขียนร่วมในบทความสำคัญเกี่ยวกับฉนวนทอพอโลยีในปี 2548 ยังคงสงสัยเกี่ยวกับการใช้งานได้จริงของกระบอกสูบที่หมุนได้จำนวนมาก “มันเป็นอุปกรณ์ของ Rube Goldberg นิดหน่อย” เขากล่าว
ต้นแบบในท้ายที่สุดอาจไม่เหมือนกับการออกแบบของ Zhang เสียทีเดียว แต่ก็สามารถใช้ประโยชน์ได้มากมาย Cummer วาดภาพแผงอะคูสติกทอพอโลยีบนผนังเพื่อดักจับเสียงจากเครื่องกำเนิดสัญญาณรบกวนและป้องกันไม่ให้ไปถึงส่วนอื่นๆ ของห้อง Zhang กล่าวว่าโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันสามารถปิดบังเรือดำน้ำได้โดยการป้องกันไม่ให้คลื่นโซนาร์กระดอนกลับ แม้ว่า Andrea Alù วิศวกรของ University of Texas ที่ออสตินกล่าวว่าการบังคับเสียงรอบวัตถุที่โค้งงอและลอยได้อย่างอิสระนั้นทำได้ยาก
Zhang หวังที่จะทดลองสาธิตการออกแบบของทีมภายในเวลาไม่กี่เดือน
อย่างไรก็ตาม การได้ฟิวชันด้วย p-B11 นั้นยากกว่า DT มาก พลาสมาต้องมีอุณหภูมิเกิน 3 พันล้านองศาเซลเซียส ซึ่งต่างจาก 100 ล้านองศาสำหรับการหลอม DT แต่ Binderbauer กล่าวว่าผลตอบแทนที่เป็นไปได้นั้นคุ้มค่า
“คุณกำลังแลกเปลี่ยนวิทยาศาสตร์ที่ยากขึ้นล่วงหน้าสำหรับวิศวกรรมที่ง่ายขึ้นบนเนินเขา” เขากล่าว
General Fusion และ Tri Alpha Energy มีมานานกว่าทศวรรษแล้ว แต่พวกเขาเพิ่งเริ่มเผยแพร่ข้อค้นพบที่น่าสนใจในวารสารที่ผ่านการตรวจสอบโดยเพื่อน ในบทความคู่หนึ่งที่ตีพิมพ์เมื่อเดือนเมษายนและพฤษภาคมในNature CommunicationsและAIP Physics of Plasmasนักวิจัยของ Tri Alpha รายงานว่าพวกเขาเก็บไฮโดรเจนพลาสม่า 10 ล้านองศาคงที่ในเครื่องปฏิกรณ์ทดสอบเป็นเวลา 5 มิลลิวินาที
ห้ามิลลิวินาทีอาจฟังดูไม่นานนัก แต่เป็นก้าวสำคัญสำหรับการเริ่มต้นฟิวชั่น “ถ้าเรามีพลังมากพอที่จะสูบฉีดมันอย่างต่อเนื่อง … เราเชื่อว่าเราสามารถรักษาพลาสม่าได้ตามต้องการ” Richard Barth รองประธานอาวุโสฝ่ายประชาสัมพันธ์ของ Tri Alpha กล่าวในเดือนธันวาคมที่ฟอรัมในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากชาวอเมริกัน โครงการรักษาความปลอดภัย. เซ็กซี่บาคาร่า / ร้านอาหาร
