Hablemos de ciencia: la espuma Weir-Fellan mostró las posibilidades de crear una nueva generación de comunicaciones.
En la sección "Hablemos de ciencia", se propone un tema para debatir sobre cómo los problemas formulados por los matemáticos pueden conducir a importantes descubrimientos científicos en el campo de la física con posibilidades posteriores de aplicar estos descubrimientos en la práctica tecnológica. Uno de los ejemplos es el problema de Kelvin formulado en el año 1887.
La tarea consistía en llenar el espacio con poliedros iguales para que la relación entre el área de superficie y el volumen del poliedro fuera mínima. El propio Kelvin (alias William Thomson) propuso como solución a su propio problema: llenar el espacio con octaedros truncados, cuerpos geométricos con caras 14 (hexágonos regulares 8 y cuadrados 6).
Casi un siglo después de esto, apareció una nueva versión de la solución al problema de Kelvin. En 1993, Denis Weir y Robert Falan propusieron llenar el espacio con un conjunto de dos tipos de poliedros, que (para el mismo volumen) tienen un número diferente de caras. Resultó que la proporción de Kelvin a Weir y Fallan pudo mejorar. La estructura, creada en forma de modelo de computadora en 1993, se llamaba espuma Weir-Fellan. Es de destacar que en la práctica Weir y Fallon no lograron obtener "su propia" espuma. Solo después de años 18, fue creado por científicos del Dublin Trinity College.
Surgió la pregunta: ¿para qué y dónde se puede usar? Además, esta pregunta se identificó incluso antes de la recepción real de "espuma". El modelo matemático fue observado por ingenieros y arquitectos. Entonces, para los Juegos Olímpicos en Beijing, utilizando el modelo de llenar el espacio con poliedros isométricos, se construyó un centro de deportes acuáticos. Los chinos anunciaron ahorros significativos en materiales de construcción durante la implementación del proyecto con una mayor participación en el uso útil del espacio.
Ahora, los científicos han descubierto que la espuma Weir-Fellan tiene una propiedad importante que le permite hacer un verdadero avance en física, es decir, en óptica.
Investigadores de la Universidad de Princeton publicaron un artículo en el que se observó la producción de espuma Weir-Phelan, seguido del estudio de sus propiedades ópticas. Resultó que cuando un haz de luz atraviesa esta espuma, ciertas longitudes de onda se bloquean. En otras palabras, la luz de varias frecuencias se refleja en la espuma, mientras que las ondas de otras frecuencias de luz visible pasan a través del material. Demasiado simplista: la parte "roja" del espectro pasa, el resto se refleja en la espuma. Este fenómeno se llama bloqueo selectivo de fotones (espacios de banda fotónica).
Los científicos declararon de inmediato que conocían una industria en la que podría aplicarse esta propiedad de la espuma Weir-Phelan. Estamos hablando de comunicaciones, transferencia de información, incluso en forma codificada. Los investigadores señalan que las capacidades de la espuma Weyr-Phelan (la estructura misma) se pueden utilizar para crear una nueva generación de herramientas de comunicación de información. Para tales medios de comunicación, como se indicó, requerirá un orden de magnitud menos energía que para el habitual de hoy. Esta declaración ya ha despertado el interés de los militares.
El efecto de los espacios de banda fotónica también se conoce en relación con los cristales, pero la espuma Weir-Fellan tiene una ventaja innegable: su dinámica al interactuar con la luz se puede programar, en contraste con un cristal estático. Es decir, la estructura "espumosa" puede reemplazar un conjunto completo de cristales para su implementación en un proyecto de transferencia de datos, la creación de dispositivos de comunicación global.
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