کمک فراماده جدید به مناطق زلزله خیز

محققان دانشگاه میسوری در آمریکا، یک نسخه نوین از فراماده را با استفاده از روش‌های مصنوعی فراتر از بعد چهارم توسعه داده‌اند. این فراماده نه‌تنها در رایانش کوانتومی بلکه در مهندسی مناطق زلزله‌ای نیز کاربردهای کارآمدی دارد.

به نقل از منبعی به نام اینترستینگ انجینرینگ، این جهان، که ما به عنوان انسان‌ها مشاهده می‌کنیم، معمولاً سه‌بعدی است. اما محققان اخیراً به بررسی چشم‌انداز بعد چهارم یا بعد مصنوعی، که از ابعاد فیزیکی عبور کرده‌اند.

محققان دانشگاه میسوری یک فرم نوآورانه از فرا ماده را مبتنی بر بعد چهارم مصنوعی توسعه داده‌اند. به گفته گزارش منتشرشده، این ماده قادر است امواج انرژی را بر روی سطوح جامد مختلف کنترل نماید. این امواج انرژی که به عنوان امواج سطحی مکانیکی نیز شناخته می‌شوند، توانایی مشخص کردن نحوه گسترش ارتعاشات در جامدات را دارند.

گولیانگ هوانگ، یکی از مولفان این پژوهش، در یک بیانیه رسمی اعلام کرده است: “مواد معمولی به محدوده‌ای با محورهای X، Y و Z محدود می‌شوند. اما ما موفق به ایجاد موادی در بعد مصنوعی یا به عبارت دیگر بعد چهارم شده‌ایم. این بعد جدید به ما اجازه می‌دهد مسیر حرکت امواج انرژی را به نحوی تغییر دهیم که از طریق زوایای دلخواه از یک نقطه به نقطه دیگر در جامد عبور کنند.”

این توسعه نخستیناً به حوزه رایانش کوانتومی منجر می‌شود، اما احتمالاً مزایای دیگری نیز برای طراحی راهکارهای مهندسی بازدارنده‌تر در مناطق زلزله‌ای به همراه دارد.

تحقیق حاضر از حوزه‌ای از ریاضیات به نام توپولوژی بهره گرفته است، که به بررسی شکل و ساختار شیء‌ها در فضا می‌پردازد. این تحقیق از اثر پمپاژ توپولوژیکی استفاده نموده است که به امواج اجازه می‌دهد نمونه‌ها را بدون هیچ اختلالی از مکان به مکان منتقل نمایند.

نتیجه :

این تحقیق در دانشگاه میسوری آمریکا نه تنها یک ماده جدید با بعد چهارم توسعه داده است، بلکه به بازکردن درهایی به پیشرفت‌های مهم در دو حوزه مختلف کمک می‌کند. از یک سو، در رایانش کوانتومی قدرت این ماده در کنترل امواج انرژی و ایجاد تغییرات در مسیر حرکت آن‌ها، افتتاحیه‌ای بزرگ برای بهبود عملکرد و قابلیت‌های رایانه‌های کوانتومی به‌شمار می‌رود. از سوی دیگر، در زمینه مهندسی مناطق حساس به زلزله، این فراماده جدید می‌تواند به‌عنوان یک ابزار نوین برای طراحی راهکارهای ایمن‌تر و مقاوم‌تر در برابر زلزله‌ها ایفای نقش کند.

تحقیقات در زمینه بعد چهارم و استفاده از توپولوژی در توسعه این ماده، نشان می‌دهد که علم و تکنولوژی همچنان پتانسیل‌های بی‌نهایتی را برای کشف و بهره‌برداری از ابعاد جدید دارند. این پیشرفت به دنباله‌های مهمی در زمینه‌های مختلف علمی و فناوری، از جمله رایانش کوانتومی و مهندسی زلزله، منجر می‌شود که می‌تواند در آینده نقش بسزایی در توسعه و پیشرفت اجتماعی و اقتصادی داشته باشد.