15:38
Comentarii Adauga Comentariu

_ Dinamica sistemelor deformabile: Studiul dezvăluie misterul matematic al structurilor de tip cablu

_ Dinamica deformabilului sisteme: Studiul dezvăluie misterul matematic al structurilor asemănătoare cablurilor

Corpul nostru este solid sau lichid? Cu toții cunoaștem convenția – că solidele își mențin formele, în timp ce lichidele umplu recipientele în care se află. Dar adesea, în lumea reală, acele linii sunt neclare. Imaginează-ți că te plimbi pe o plajă. Uneori, nisipul cedează sub picioare, deformându-se ca un lichid, dar atunci când suficiente granule de nisip se împachetează, ele pot suporta greutatea ca o suprafață solidă.

Modelarea acestor tipuri de sisteme este notoriu dificilă, dar Zeb Rocklin, un profesor asistent la Școala de Fizică de la Georgia Tech, a scris o nouă lucrare în acest sens.

Studiul lui Rocklin, „Percolarea rigidității într-o tensegritate aleatorie prin teoria graficelor analitice”, este publicat în Proceedings of the Academia Națională de Științe. Rezultatele au potențialul de a avea un impact asupra domeniilor de la biologie la inginerie și nanotehnologie, arătând că aceste tipuri de solide deformabile oferă o combinație rară de durabilitate și flexibilitate.

„Sunt foarte mândru de echipa noastră, în special de Will. și Vishal, cei doi studenți din Georgia Tech care au co-condus studiul”, spune Rocklin.

Autorul principal, William Stephenson, și co-autorul Vishal Sudhakar și-au finalizat ambii studiile de licență la Institut în acest timp. a acestei cercetări. Stephenson este acum student în primul an la Universitatea din Michigan, Ann Arbor, iar Sudhakar a fost admis la Georgia Tech ca student absolvent. În plus, co-autorul Michael Czajkowski este cercetător post-doctoral la Școala de Fizică, iar co-autorul James McInerney și-a finalizat studiile postuniversitare la Școala de Fizică sub Rocklin. McInerney este acum cercetător postdoctoral la Universitatea din Michigan.

Imaginați-vă că construiți molecule la clasa de chimie - sfere mari de lemn conectate cu bețe sau tije. În timp ce multe modele folosesc tije, inclusiv modele matematice, sistemele biologice din viața reală sunt construite din polimeri, care funcționează mai mult ca șiruri elastice.

La fel, atunci când creează modele matematice sau biologice, cercetătorii tratează frecvent toate elementele ca fiind tije, spre deosebire de a trata unele dintre ele ca cabluri sau sfori. Dar, „există compromisuri între cât de manevrabil din punct de vedere matematic este un model și cât de plauzibil din punct de vedere fizic”, spune Rocklin.

„Fizicienii pot avea câteva teorii matematice frumoase, dar nu sunt întotdeauna realiste”. De exemplu, un model care folosește tije conjunctive ar putea să nu capteze dinamica pe care o oferă șirurile conjunctive. „Cu o sfoară îl poți întinde și se va lupta cu tine, dar când îl comprimi, se prăbușește.”

„Dar, în acest studiu, am extins teoriile actuale”, el spune, adăugând elemente asemănătoare cablurilor. „Și asta se dovedește de fapt a fi incredibil de dificil, deoarece aceste teorii folosesc ecuații matematice. În schimb, distanța dintre cele două capete ale unui cablu este reprezentată de o inegalitate, care nu este deloc o ecuație.

„Deci, cum creezi o teorie matematică când nu pornești de la ecuații?” În timp ce o tijă are o anumită lungime într-o ecuație matematică, capetele șirului trebuie reprezentate ca mai mici sau egale cu o anumită lungime .

În această situație „toate teoriile analitice obișnuite se sparg complet”, spune Rocklin. „Devine foarte dificil pentru fizicieni sau pentru matematicieni.”

„Smecheria a fost să observi că aceste sisteme fizice erau echivalente din punct de vedere logic cu ceva numit graf direcționat”, adaugă Rocklin, „unde diferite moduri de deformare sunt legate între ele în moduri specifice. Acest lucru ne permite să luăm un sistem relativ complicat și să-l comprimăm masiv într-un sistem mult mai mic. Și când am făcut asta, am reușit să-l transformăm în ceva care devine extrem de ușor de făcut pentru computer.”

Echipa lui Rocklin a descoperit că atunci când modela cu cabluri și arcuri, intervalul țintă s-a schimbat – devenind mai moale, cu o marjă de eroare mai mare. „Acest lucru ar putea fi cu adevărat important pentru ceva de genul unui sistem biologic, deoarece un sistem biologic încearcă să rămână aproape de acel punct critic”, spune Rocklin. „Modelul nostru arată că regiunea din jurul punctului critic este de fapt mult mai largă decât au arătat anterior modelele care foloseau doar tije.”

Rocklin subliniază, de asemenea, aplicații pentru ingineri. De exemplu, deoarece noua teorie a lui Rocklin sugerează că chiar și structurile de cabluri dezordonate pot fi puternice și flexibile, aceasta poate ajuta inginerii să folosească cablurile ca materiale de construcție pentru a crea poduri mai sigure și mai durabile. Teoria oferă, de asemenea, o modalitate de a modela cu ușurință aceste structuri pe bază de cablu, pentru a le asigura siguranța înainte de a fi construite și oferă inginerilor o modalitate de a repeta proiectele.

Rocklin observă, de asemenea, potențiale aplicații în nanotehnologie. „În nanotehnologie, trebuie să accepți o cantitate din ce în ce mai mare de dezordine, pentru că nu poți doar ca un muncitor calificat să intre și să pună segmente acolo și nu poți avea ca o mașină convențională din fabrică să pună segmente acolo”, spune Rocklin.

Dar biologia a știut cum să stabilească structuri eficiente, dar dezordonate, cu tije și cabluri de sute de milioane de ani. „Acest lucru ne va spune ce fel de mașini putem face cu acele structuri dezordonate atunci când ajungem în punctul de a fi capabili să facem ceea ce poate face biologia. Și acesta este un posibil principiu de proiectare viitor pe care inginerii să-l exploreze, la scale foarte mici, unde nu putem alege exact unde merge fiecare cablu", spune Rocklin.

"Teoria noastră arată că, cu cabluri, putem menține o combinație de flexibilitate și rezistență cu mult mai puțină precizie decât dvs. altfel ar putea avea nevoie."


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ FOTO-VIDEO | Protest al fermierilor în fața Parlamentului European de la Strasbourg: 'De ajuns!'

_ FOTO | Apar noi informații de pe planeta Marte: Ce au descoperit cercetătorii

_ Ion Cristoiu: Comasarea alegerilor are ca scop salvarea lui Ciucă. A devenit obiectiv naţional

_ Proprietarul unei echipe propune înlocuiri 'ca la fotbal' la Turul Franței

_ Voturile 8-4 ale Comitetului pentru Regulile Camerei pentru a muta votul de acuzare a lui Mayorkas la podeaua Camerei pentru comiterea de infracțiuni și contravenții mari

_ Gafă a lui Biden. L-a confundat pe Macron cu Mitterrand (care a murit în 1996)

_ O fetiță de opt ani se salvează pe ea și pe o soră mică de furt de mașină după ce un hoț a plecat cu viteză când tatăl lor spera să iasă la magazinul din Milwaukee

_ Turismul în Zanzibar, în pericol din cauza penuriei de alcool / Prețurile la bere au crescut cu aproape 100%

_ Premiile MOBO 2024: Jessica Ennis-Hill și-a prezentat o expoziție cu picioare într-o rochie de seară neagră elegantă, cu o despicare înaltă la coapsă, în timp ce participă la ceremonia anuală

_ Ipocritul pompei de căldură: țarul guvernamental responsabil de alternativa cazanului verde recunoaște că casa lui este încă alimentată cu GAZ

_ Munca de acasă a crescut la una din trei firme în ultimul an, spun șefii

_ 'Trebuie să ne întoarcem acasă, să controlăm teritoriul': mii de israelieni, inclusiv miniştri, vor colonii israeliene în Gaza

_ Putin „ar putea să lovească ținte în toată Europa” în războiul total împotriva Occidentului, spun generalii

_ Încă o țară anunţă suspendarea finanţării către UNRWA, agenţia ONU pentru refugiaţii palestinieni

_ Hamas acuză Israelul că "sabotează" negocierile cu operaţiunea sa de la spitalul Al-Shifa din Gaza

_ Putin este pregătit să guverneze încă șase ani după realegerea în Rusia

_ Sunt un american care vizitează Marea Britanie - am încercat Nando's pentru prima dată... iată de ce îngroapă un lanț de fast-food din SUA

_ Nou val de pensionări printre magistrați. Președintele Iohannis a semnat

_ Donald Trump spune că îi ia în considerare pe RON DESANTIS, Vivek Ramaswamy, Kristi Noem și fosta congresmană democrată Tulsi Gabbard ca potențiali alegeri vicepreședinte

_ Un șofer s-a urcat băut la volan și a lovit un polițist, aflat în timpul serviciului

_ Rusia pregătește ceva mare! Germania: 'Moscova produce mai multe arme și muniție decât are nevoie pentru războiul din Ucraina'

_ Alertă: După moartea fostei soții a lui Alin Tișe, încă un bărbat moare de malarie în România/ Alți doi sunt în stare gravă

_ Ministerul Sănătăţii: 1.914 cazuri noi de infectare cu SARS-CoV-2 săptămâna trecută

_ Criza de frontieră Biden: agent de patrulă de frontieră din El Paso �mpușcat de niște bandiți �narmați din partea mexicană a frontierei

_ Marcel Boloș mărește salariile a zece angajați din Ministerul Finanțelor cu 50% și vrea să contracteze avocați pentru a se lupta cu Pfizer

_ De ce eu Bitcoin

_ Kenya a avut vreme neobișnuit de caldă – un expert despachetează ce ar putea fi cauza

_ 92,87% - rată de prezenţă la proba de Matematică din cadrul simulării Evaluării Naţionale

_ ROBERT JOBSON: A fost un gest bine înțeles. Dar mi s-a spus că Harry „a luat asupra sa” să zboare peste... și Charles a rămas să bată cu piciorul în călcâie până a sosit

_ Premiile MOBO 2024: Jessica Ennis-Hill și-a prezentat o expoziție cu picioare într-o rochie de seară neagră elegantă, cu o despicare înaltă pe coapsă, în timp ce participă la ceremonia anuală

_ Județul Maramureș promovat în cadrul celui mai important târg de turism din lume - ITB Berlin

_ Trump �și scoate mănușile și caută să o descalifice pe Fani Willis din dosarul RICO �ntr-un dosar �n instanță

_ Trump scoate obligațiuni de 91 de milioane de dolari în timp ce face apel la verdictul de defăimare E. Jean Carroll

_ Sullivan a fost trimis pentru a cere politicos Chinei să facă presiuni asupra Iranului pentru oprirea atacurilor Houthi

_ Taylor Swift sărbătorește în mod sălbatic atingerea timpurie uimitoare a lui Travis Kelce pentru Chiefs vs Ravens, în timp ce Kansas City conduce la pauză după un început exploziv în lupta lor pentru a ajunge la Super Bowl

_ Prințesa moștenitoare Victoria a Suediei participă la ceremonia de comemorare a victimelor Holocaustului la Stockholm împreună cu soțul prințului Daniel

_ PM Ciolacu on voluntary military service: What bothers me is the context as there is no danger coming from Russia

_ „Habar n-aveam”: fondatorul Pret, Julian Metcalfe, în vârstă de 64 de ani, dezvăluie momentul în care o flacără veche i-a spus că are o fiică secretă de 19 ani – care a crescut crezând că tatăl ei este starul The Stud Oliver Tobias

_ RUPTĂ: Haosul se desfășoară �n timp ce mafia BLM urmărește și amenință participanții la discursul lui Kyle Rittenhouse din Tennessee (VIDEOCLIPURI)

_ Ce au discutat Erdogan şi Zelenski în legătură cu războiul din Ucraina

_ Hansi Flick, posibil antrenor al lui Beşiktaş din sezonul viitor (presă)

_ ANOFM: 115 programe de formare profesională vor începe în iulie, la nivel naţional

_ DINAH VAN TULLEKEN și soțul Chris i-au plăcut să crească în familii mari. Dar, în timp ce se pregătește să nască din nou, ea întreabă: De ce mă simt atât de vinovată că am născut copilul nr. 3?

_ Joe, 59 de ani, era „la ușa morții” – apoi o pastilă de pionierat, dar experimentală, i-a învins cancerul în doar șase luni

_ Activiștii climatici perturbă maratonul de la Roma

_ EPHRAIM HARDCASTLE: Prințul Andrew este singura persoană care încă mai crede că infamul său interviu Newsnight a mers bine, susține sursa... deoarece o A DOUA dramă despre saga urmează să fie lansată

_ Bărbatul cu dizabilități dezvăluie cu sinceritate realitățile vieții sale amoroase, de la a cere unui prieten sau îngrijitor să-l poziționeze înainte de întâlniri cu escorte până la a-i cere mamei să-i rezerve un lucrător sexual pentru Crăciun

_ Ministrul Justiției stă cu `lupa` pe judecătoarea din cazul lui Vlad Pascu: Mă bucur că CSM s-a sesizat. Am paralizat când am citit ce a întrebat

_ După ani de aşteptare Stadionul Dinamo devine realitate. Guvernul a aprobat!

_ Ucraina dezvoltă un submarin electric cu un design revoluţionar, ce poate lansa 6 torpile

_ Simona Halep, decizie bizară la TAS: A refuzat un judecător român și a ales să fie judecată de un american

_ Ultimă oră - Sorin Grindeanu a făcut plângere penală: Imaginea lui a fost folosită în o țeapă uriașă

_ Începe scandalul pe impozitarea concendiilor medicale: Se cere prima derogare oficială!

_ Rishi Sunak „o invită pe mama Briannei, Esther Ghey, la discuții”, pe fondul unei dispute furioase cu privire la scăpa de opiniile trans ale lui Keir Starmer în timp ce se uita la PMQ

_ Rishi Sunak este ridiculizat ca un videoclip promoțional bizar, în stilul lui David Brent, în care scriu pe un flipchart (gol) și vorbește despre economie generează o mulțime de meme

_ Cum funcționează vaccinul de pionierat împotriva cancerului de piele? Când vor putea pacienții să-l pună mâna pe ea? Și ar putea fi într-adevăr un remediu pentru melanomul mortal? Toate întrebările tale au răspuns...

_ Centrala electrică din Dnipro din Ucraina, avariată de un atac al Rusiei

_ Iohannis, mesaj de condoleanțe transmis președintelui din Chile după incendiile devastatoare

_ NFL - Super Bowl-ul 2024 va atrage un număr record de pariori în Statele Unite


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17

Nr. de articole la aceasta sectiune: 976, afisate in 17 pagini.