让我们谈谈科学:Weir-Fellan泡沫展示了创建新一代通讯的可能性


在“让我们谈论科学”这一节中,提出了一个主题,以讨论数学家提出的问题如何导致物理学领域的重要科学发现,以及随后将这些发现应用于技术实践的可能性。 其中一个例子是1887年提出的开尔文问题。


任务是用相等的多面体填充空间,以使表面积与多面体的体积之比最小。 开尔文本人(又名威廉·汤姆森(William Thomson))提出了解决自己的问题的方法-用截断的八面体填充空间-具有14面(8正六边形和6正方形)的几何体。

此后将近一个世纪,出现了开尔文问题解决方案的新版本。 在1993中,Denis Weir和Robert Falan建议用一组两种类型的多面体填充空间(对于相同的体积),它们具有不同数量的面。 事实证明,开尔文与威尔和法伦的比例得以提高。 这种结构以1993中的计算机模型形式创建,被称为Weir-Fellan泡沫。 值得注意的是,实际上,威尔和法伦并没有成功获得“他们的”泡沫。 仅在18年后,它才由都柏林三一学院的科学家创建。

问题出现了:它可以在什么地方使用? 而且,这个问题甚至在实际收到“泡沫”之前就已经确定了。 工程师和建筑师注意到了该数学模型。 因此,对于北京奥运会,使用等距多面体填充空间的模型,建立了水上运动中心。 中国人宣布,在项目实施期间,建筑材料将大大节省,而空间的有用使用份额将会增加。

现在,科学家发现,韦尔-费伦泡沫具有重要的性质,可让您在物理学(即光学)方面取得真正的突破。

普林斯顿大学的研究人员发表了一篇论文,其中提到了堰坝泡沫的产生,随后对其光学性质进行了研究。 事实证明,当光束穿过该泡沫时,某些波长被阻挡。 换句话说,许多频率的光被泡沫反射,而其他频率的可见光波则穿过材料。 过于简单:光谱的“红色”部分通过,其余部分被泡沫反射。 这种现象称为选择性光子阻挡(光子带隙)。

科学家立即表示,他们知道一个行业,可以使用这种堰坝泡沫的特性。 我们正在谈论的是交流,信息传递,包括编码形式。 研究人员指出,Weyr-Phelan泡沫的功能(结构本身)可用于创建新一代的信息通信工具。 如上所述,对于这种通信方式,它所需要的能量将比今天的常规方式少一个数量级。 该声明已引起军方的关注。

关于晶体,光子带隙的影响也是已知的,但是,Weir-Fellan泡沫具有不可否认的优势-与静态晶体相比,其与光相互作用时的动力学可以编程。 也就是说,“泡沫”结构可以替代整套晶体,以在数据传输项目中实现,即创建全球通信设备。
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32 评论
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  1. 斯瓦罗格 19十一月2019 15:52
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    堰菲兰泡沫

    是的,在过去的三十年中,人类在科学领域取得了长足的进步。发现的步伐不断加快,现在几乎每天都有关于各个领域的科学发展/成就的信息..遗憾的是,这些名字全都是西方的..我们的名字完全是西方的没有..
    1. Golovan杰克 19十一月2019 15:57
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      Quote:斯瓦罗格
      首先!

      Quote:斯瓦罗格
      姓氏都是西方的..我们的姓氏根本不是..

      你的永远不会在那里 请求 扎多尔巴利(Zadolbali)已经抱怨 负

      当然,您对本文一无所知。 笑
      1. d1m1drol 19十一月2019 16:00
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        根据什么原则,我们分为您和我们两个?)要么聪明,要么美丽?)
      2. 斯瓦罗格 19十一月2019 16:01
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        引用:Golovan杰克
        你的永远不会在那里

        没错,现在你们所有人都在那里...带有英语姓氏...
        引用:Golovan杰克
        扎多尔巴利(Zadolbali)已经抱怨

        这些人的精神状态使我感到困惑,他们....... 突破! 一切都很棒!
        同意对现实不健康的看法 笑
        1. Golovan杰克 19十一月2019 16:03
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          Quote:斯瓦罗格
          我对那些在...中不知所措的人的精神状态感到困惑

          您可以自己判断吗?

          Quote:斯瓦罗格
          现在有您所有的..有英文姓氏...

          便宜,Svarog。 您从这篇文章中学到了什么? 这篇文章几乎没有任何内容 笑
    2. lwxx 19十一月2019 16:09
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      Quote:斯瓦罗格
      堰菲兰泡沫

      是的,在过去的三十年中,人类在科学领域取得了长足的进步,并且发现的速度还在不断增加。
      不幸的是,发现步伐的增加已经降低,对双关语表示抱歉,“摩尔定律”不再有效。
      1. Maki Avellevich 20十一月2019 06:59
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        Quote:lwxx
        不幸的是,发现步伐的增加已经降低,对双关语表示抱歉,“摩尔定律”不再有效。

        而且,晶体管与整体技术进步的趋势如何?
        除了晶体管什么都不做?
        1. lwxx 20十一月2019 07:05
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          Zach Moore以技术开发为例。 您必须承认,从19世纪末到整个20世纪,科学和技术的发展速度如此之快。 与上个世纪相比,现在的步伐已大大放缓。
  2. 波利特鲁克 19十一月2019 16:05
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    我记得蜂窝通信是一种好奇心,但是现在顺便说一句,蜂窝通信的类似物最早是在50-60年代在苏联进行测试的,但是没有扎根。
    1. UserGun 19十一月2019 16:46
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      报价:Politruk-M
      最早在苏联测试了50-60 g的细胞通讯类似物


      甚至 对方 不能叫。 尝试 好吧,也许还是。 没有人将IMTS(改进的移动电话服务)称为蜂窝通信的类似物,尽管它与Altai等人存在于同一年。 贝尔的MTS(移动电话服务)通常在1946年推出。
    2. Hydrox的 19十一月2019 17:12
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      为什么不扎根?
      阿尔泰(Altai)和乌罗斋(Uroozhai)在区域甚至地区委员会的水平上都相当稳定:党决定将这种资源留给党的交流手段是另一回事-从60年代末开始,情况就一直如此
      1. Doliva63 19十一月2019 17:24
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        引用:hydrox
        为什么不扎根?
        阿尔泰(Altai)和乌罗斋(Uroozhai)在区域甚至地区委员会的水平上都相当稳定:党决定将这种资源留给党的交流手段是另一回事-从60年代末开始,情况就一直如此

        当然,Transgaz还在管道上。 可以说不是一个地区委员会 笑
      2. UserGun 19十一月2019 17:31
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        引用:hydrox
        阿尔泰和收获


        这不是蜂窝连接,这很常见 无线电扩展器 电话连接。 他们与蜂窝通信之间也没有任何联系。 好吧,您可以张开鼻子,为他们加油打气 “移动” 设备,但仅此而已。
    3. 丰富 19十一月2019 17:22
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      波利特鲁克:顺便说一句,蜂窝通信的类似物最初是在50-60年代在苏联进行测试的,但是没有扎根。

      蜂窝通信是阿基米德发明的。 它已经扎根了好两千年了,这也就不足为奇了 是
  3. 费奥多罗夫 19十一月2019 16:05
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    毕达哥拉斯忘了问。 然后他假设宇宙是建立在十二面体原理上的。
    1. 西伯利亚75 19十一月2019 17:32
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      最近的观察以及数学计算更多地涉及了环形。
      这是目前唯一不与我们的知识相矛盾的几何图形。
    2. Reptiloid 20十一月2019 13:04
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      Quote:费奥多罗夫
      毕达哥拉斯忘了问。 然后他假设宇宙是建立在十二面体原理上的。

      如您所知,十二面体是指柏拉图或规则多面体的物体。 文章中提到的截短的八面体-对阿基米德(半正则多面体)的身体! 有趣的是,为什么作者没有提到ROMBODODECAEDR,它是指加泰罗尼亚语(也称为半规则多面体)的主体? 毕竟,它绝对是平行六面体(即可以用其填充欧几里德3维空间而没有间隙和重叠的物体)! 平行六面体也被称为... 费多罗夫的尸体 笑 眨眼 !
  4. 山射手 19十一月2019 16:25
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    对应用前景的一个相当“不清楚”的解释。 我不是物理学新手,但是可以使用诸如滤光片之类的结构? 并用什么形成这种结构? 这是波长的全部量级,即几分之一微米! 准确度也是一个数量级,至少具有更严格的公差。 看来这仍然是一个“数学模型”……那时候他们将学习如何形成它……
    1. ltc35 19十一月2019 17:32
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      我也立即想到了实现问题。 立即想到了光纤中透明窗口的类比。 但是其中有三个,在红外范围内最大。
    2. 瓦迪姆特 20十一月2019 07:10
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      而且,这种“泡沫”是通过在无数个备选方案中使用分形变换而制成的。 欺负
      分形技术在无线电工程领域早已占据了利基市场,但我将紧紧地研究光学,因为我可以数任意数,但是实现“铁/玻璃/晶体”是一个问题,因为您在原子力显微镜上工作不多。
  5. 节俭 19十一月2019 16:44
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    可以说,它是电缆连接,还是按照普通广播电台的原理,但具有选择性的纯度,您是否尝试超越理论? ??
  6. gridasov 19十一月2019 17:07
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    从文本中可以清楚地看出,取决于局部空间物体的尺寸,它是十二面体立方体还是任何柏拉图固体,等等。这种宏观结构的物理性质会发生变化。 但这在使用数字常数值的函数时很明显,在这种情况下,一切都不是基于理论依据,而是基于实验。
    1. 瓦迪姆特 20十一月2019 07:11
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      Gridasov,分形会做得更好,甚至不需要实验来确认 笑
      1. gridasov 20十一月2019 11:27
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        具有确定的实验结果的绝对同一性的理论建模是科学和工程学都追求的标准。 如果有人不明白这一点,那就没用了。
  7. 聚合物 19十一月2019 17:30
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    仅仅18年后,它是由都柏林三一学院的科学家创造的

    从何而来?
    过于简单:频谱的“红色”部分通过,其余部分由泡沫反射

    也许问题不仅在材料的结构上,而且在组成上也不是什么? 本文的结论并不明显。
    我们正在谈论通信,信息传递,包括编码形式

    在外层空间还是通过光纤? 在大气条件下,通过光波传输信息不是一个好主意。
  8. rocket757 19十一月2019 17:36
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    科学研究使用更先进的方法和工具。 质的飞跃。 一直都是这样。
  9. faterdom 19十一月2019 20:31
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    到目前为止,只有中国人是这种泡沫中的黑人。 至少他们将获得或节省什么。
  10. 斧头马特 19十一月2019 21:39
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    非常感谢作者! 非常有趣的话题!
  11. 猫拉西奇 19十一月2019 23:47
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    “ ...在项目实施过程中节省了大量材料...”-“有经验的”领班可以在没有“ Weir-Felon泡沫”的情况下做到这一点。 “ ...增加可用空间的份额...”-在天花板上睡觉...
  12. 20十一月2019 00:23
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    我在某处读到一个类似的数据传输技术,它已经在光谱的红色部分中工作了,并且在相当远的距离上......似乎有带调制器的红外发射器,与激光相比,它们能很好地穿透大气,并且损耗也更少...我很久以前就读过。如果有人知道我在说什么,请写更多关于技术的信息,将其与文章中的信息进行比较会很有趣。我仍然需要阅读原始内容。
    1. 20十一月2019 00:29
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      哦,找到一个摘录:“ ...而且,可能的主要优势是,在红外技术中,没有传输速度限制的基本困难。 如果在RF系统中使用合理的传输带宽,您必须使用复杂的编码,这也会降低系统的其他特性(例如,接收器中的信噪比),那么所有这些困难都与红外系统无关。 红外系统中传输通道的速度特性主要取决于调制放大器的技术特性和光电二极管的频率特性! 但是,正如您所知,技术正在飞速发展。 当最古老的商用无线红外系统不太可能已经使用12年时,速度已经达到2.5 Gbit / s,并且通过波长复用,速度可以达到10 Gbit / s。 这不是极限。 无线电访问的速度令人难以置信!....“
      如果在发射器和接收器的头部使用这种泡沫,则可以实现更大的性能提升。
      1. 瓦迪姆特 20十一月2019 07:26
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        以及紫外线的速度将如何增加。 另外,根据一些研究,近紫外线以冷凝水和细粉尘异常地渗透到大气中。