Порядок із хаосу. Фізики створили часовий кристал, що самостійно формує стабільний ритм
Міжнародна група фізиків на чолі з Йонасом Веенстроєм, представником Амстердамського університету в Нідерландах, здійснила значне відкриття, створивши часовий кристал із 3D-друкованого метаматеріалу. Цей кристал самостійно формує стабільний і синхронізований ритм, демонструючи процес перетворення хаосу у впорядкований ритм, здатний витримувати зовнішні шумові впливи. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature у 2026 році.
Експерименти та результати
Метаматеріал, що використовувався в експерименті, виконаний у формі стільникової решітки і складається з 37 блоків. Кожен блок містить три шестикутники, які оснащені датчиками, приводами та мікроконтролером. Унікальна невзаємна взаємодія між шестикутниками дозволяє стискання одного з них викликати стискання сусіднього за годинниковою стрілкою, а також розширення сусіднього проти годинникової стрілки. Це призводить до синхронного руху всієї структури, що відбувається на початковій частоті дрібних вібрацій близько 30 Гц.
Важливим етапом дослідження стало проведення додаткового експерименту із кільцевим метаматеріалом, який містив 24 двигуни і був розміщений на столі з повітряною подушкою. Цей експеримент підтвердив дію зворотного зв'язку, що покращує стабільність синхронного ритму. Часовий кристал, створений в ході роботи, виявився здатним витримувати значні шумові перешкоди без руйнування його синхронізації.
Отримані результати дослідження мають важливе культурне та технологічне значення. Вони відкривають нові горизонти в розробці метаматеріалів та їх застосуванні в таких галузях, як:
- акустика
- м’яка робототехніка
- оптомеханіка
Це відкриття може стати основою для подальших досліджень та інновацій у створенні складних систем, які здатні адаптуватися до різноманітних умов і впливів навколишнього середовища, що робить їх особливо актуальними в сучасному світі технологій.