Metamaterial yang melintir ke kanan atau ke kiri sebagai respons terhadap dorongan lurus dan solid

Noise-eliminating materials | Yang Zhiyu (Juni 2019).

Anonim

(Phys.org) - Trio peneliti dengan Institut Teknologi Karlsruhe di Jerman dan Université de Bourgogne Franche-Comté di Perancis telah mengembangkan metamaterial yang membelok ke kanan atau ke kiri sebagai respons terhadap dorongan lurus dan solid. Dalam makalahnya yang diterbitkan dalam jurnal Science, Tobias Frenzel, Muamer Kadic, dan Martin Wegener menjelaskan bagaimana mereka menghasilkan metamaterial dan menawarkan beberapa ide tentang cara penggunaannya. Corentin Coulais dengan University of Amsterdam menawarkan bagian Perspektif pada pekerjaan yang dilakukan oleh tim (dan beberapa latar belakang tentang bagaimana elastisitas linear berlaku untuk semua bahan dan pondasi mekanika padat) dalam edisi jurnal yang sama.

Dengan material normal, baik alami atau buatan manusia, menerapkan gaya linear biasanya menyebabkan material meluas pada sudut yang tepat relatif terhadap gaya yang diterapkan. Dalam upaya baru ini, trio riset telah menciptakan metamaterial yang melantur ke kanan atau ke kiri.

Untuk membuat materi semacam itu, para peneliti menggunakan pemodelan numerik untuk menghasilkan bentuk kubik untuk unit sel — ketika unit-unit tersebut dikonfigurasikan bersama-sama, tim itu menemukan, mereka akan berputar ketika sebuah gaya diterapkan. Untuk menguji model mereka, tim mencetak struktur yang sebenarnya menggunakan laser 3-D. Setiap sel, catatan tim, dibuat dengan cincin di wajahnya yang menyebabkan efek rotasi, dengan sudut sel menarik kembali di sekitar mereka. Pengujian menunjukkan bahwa metamaterial dapat merusak pada tingkat lebih dari 2 persen per persentase pemendekan.

Para peneliti menemukan bahwa membuat sel lebih kecil dan menggunakan jumlah yang lebih besar untuk membuat struktur dengan ukuran yang sama menghasilkan peningkatan kekakuan dan jumlah putaran yang lebih kecil. Hal ini, mereka catat, terletak pada kontras yang tajam pada bagaimana bahan-bahan biasanya berperilaku di bawah mekanika kontinum klasik — di mana tidak akan ada tikungan dan tingkat kekakuan biasanya tidak bergantung pada skala. Mereka mencatat lebih lanjut bahwa metamaterial dengan sifat memutar dapat meminjamkan dirinya ke berbagai macam aplikasi optik, seperti pada perangkat yang memandu medan gaya atau jenis gelombang lain di sekitar hambatan.

menu
menu