У мехатронних метаматеріалах виявили хвильове укрупнення та кристалізацію часу
У мехатронних метаматеріалах спостерігали хвильове укрупнення, яке приводить систему до синхронізованого стану часового кристала.
Дослідники спостерігали у одно- та двовимірних мехатронних метаматеріалах явище хвильового укрупнення, за якого коливання спонтанно збільшуються за довжиною хвилі, періодом і амплітудою. Зрештою система переходить у глобально синхронізований стан, який автори називають часовим кристалом, повідомляє Nature.
Вібраційний аналог укрупнення структур
Автори порівнюють виявлений процес із відомим укрупненням доменів і візерунків у різних фізичних системах. Для таких явищ характерне поступове формування більших структур у часі внаслідок дифузійної релаксації до рівноваги. У новій роботі описано вібраційний відповідник цього процесу в активних пружних середовищах — хвильове укрупнення.
Експерименти виконали на мехатронних метаматеріалах у двох конфігураціях: одновимірній та двовимірній. Дослідники також зафіксували динамічне масштабування процесу, тобто закономірності зміни хвиль у часі під час переходу до синхронізованого стану.
Як зупиняли розвиток хвиль
Команда показала, що хвильове укрупнення можна зупинити, якщо порушити збереження імпульсу. За цих умов автори виявили нерівноважний нелінійний аналог хіральних топологічних крайових мод — хвиль, пов’язаних із межею системи.
Науковці зазначають, що результати порушують нові питання про перехідні процеси в системах із непотенційними взаємодіями. Вони також припускають, що хвильове укрупнення може бути принципом організації нелінійних хвиль в акустиці, оптомеханіці, живій матерії та м’якій робототехніці.
