Сегодня 31 мая 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В поисках идеального поглотителя физики создали самый сложный в мире лабиринт

Одна из экзотических форм материи — это квазикристаллы. Они сохраняют упорядоченную структуру, но она неидеальная и не является своей точной копией. Перспективным направлением для применения квазикристаллов считаются абсорбирующие вещества и синтез (сворачиваемость) белков. Команда физиков из Великобритании и Швейцарии взялась кардинально решить вопрос с проектированием таких структур, которые представляют собой также самые сложные в мире лабиринты.

 Модель квазикристалла с гамильтоновым путём. Источник изображения: University of Bristol

Модель квазикристалла с гамильтоновым путём. Источник изображения: University of Bristol

Этой задаче, очевидно, намного больше лет, чем нам известно. По крайней мере, частный случай квазикристаллов был поднят учёными около 300 лет назад в задаче о ходе коня. Эта шахматная фигура должна была посетить каждое поле доски без повтора и вернуться в исходное положение. В общем случае подобное поведение называется гамильтоновым циклом (или путём, если не нужно возвращаться в точку старта). Если смотреть на проблему ещё шире, то речь идёт о создании фракталов — геометрических узоров на основе повторяющихся мелких элементов, подобных общей структуре.

В своём исследовании учёные использовали непериодическую мозаику (плитку) Амманна-Бенкера. Не менее известна мозаика Пенроуза. Этому графическому феномену уделил место и время современный американский писатель-фантаст Нил Стивенсон, используя его в произведении «Анафем», которое просто обязан прочесть каждый, кто интересуется естествознанием. Учёные использовали идею для моделирования циклов, в ходе которых каждый атом в кристаллической решётке квазикристалла мог быть посещён только один раз, что соединяет все атомы от начала до конца в одну и никогда не пересекающуюся линию. Более того, подобную структуру можно бесконечно масштабировать подобно фракталам.

 Мозаика мозаику (плитка) Амманна-Бенкера

Мозаика (плитка) Амманна-Бенкера

Целью проделанной работы не было создание головоломок-лабиринтов для развлечения скучающих граждан. Во-первых, новая модель может помочь с оптимизацией логистических задач. Также с её помощью может решаться проблема получения новых пространственных форм (сворачивания) белков. Наконец, поглощение углекислого газа или других молекул будет намного эффективнее, если использовать подобные лабиринтообразные кристаллические структуры. Фрактальность в таком случае умножит эффект за счёт потенциальной возможности дробления на более мелкие части.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Synopsys уже прекратила обслуживать разработчиков чипов на территории Китая 3 ч.
TSMC рассматривает возможность строительства в ОАЭ предприятия по производству чипов 5 ч.
Microsoft отложила разработку портативной Xbox и сосредоточится на консолях партнёров 12 ч.
Китайская XPeng выпустила электромобиль MONA M03 Max за $20 000 с бесплатными автопилотом 14 ч.
Dreame представила в России флагманские роботы-пылесосы, ручные пылесосы, газонокосилку и очиститель воздуха 15 ч.
Цены на память DRAM подскочили ещё на 20 %, так как производители электроники запасаются впрок 16 ч.
Реинкарнация Optane: InnoGrit показала SSD на чипах 3D XL-Flash с рекордной скоростью в 3,5 млн IOPS 16 ч.
Соучредитель Xbox Джей Аллард занялся «прорывными» устройствами в Amazon 18 ч.
Intel не намерена выпускать дискретную графику для ноутбуков — хватит и интегрированной 18 ч.
Робот Space Solar поможет в сборке километровых солнечных панелей и других гигантских объектов на орбите 18 ч.