Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Физики создали самый сложный в мире лабиринт

Физики создали самый сложный в мире лабиринт

Физики создали самый сложный в мире лабиринт

Квазикристаллы представляют собой одну из экзотических форм материи, сохраняющую упорядоченность, но с неидеальной и неповторяющейся структурой.

Перспективы использования квазикристаллов включают абсорбционные материалы и процессы синтеза белков. Группа физиков из Великобритании и Швейцарии взялась за решение задач проектирования таких сложных структур, которые также можно рассматривать как самые замысловатые лабиринты в мире.

Эти вопросы имеют многовековую историю. Примером может служить частный случай квазикристаллов, упомянутый учеными около 300 лет назад в задаче о ходе коня. В этой задаче шахматная фигура должна посетить каждую клетку доски один раз и вернуться в исходную позицию. В общем случае такое поведение известно как гамильтонов цикл (или путь, если возврат в начальную точку не требуется). Эта проблема связана с созданием фракталов — геометрических узоров, состоящих из повторяющихся элементов, напоминающих общую структуру.

Читать также:
Эксперты подсчитали, что за 2023 год киберпреступники похитили криптовалюты на $1,8 млрд

В своем исследовании ученые использовали непериодическую мозаику Амманна-Бенкера, аналогичную более известной мозаике Пенроуза.

Американский писатель-фантаст Нил Стивенсон, в своем романе «Анафем», уделил внимание этому графическому феномену. Ученые использовали эту концепцию для моделирования циклов, в которых каждый атом в кристаллической решетке квазикристалла посещается только один раз, соединяя все атомы в одну непрерывную линию. Эти структуры можно бесконечно масштабировать, подобно фракталам.

Цель исследования заключалась не в создании головоломок для развлечения, а в оптимизации логистических задач и решения проблемы сворачивания белков. Также такая модель может повысить эффективность поглощения углекислого газа или других молекул, используя лабиринтообразные кристаллические структуры. Фрактальность этих структур увеличивает эффективность за счет возможности деления на более мелкие части.

Результаты исследования опубликованы в Physical Review X.

На обложке: модель квазикристалла с гамильтоновым путём. Авторские права: University of Bristol

You May Also Like

Наука и технологии

Исследовательская группа из Университета Кордовы впервые определила состав римских духов, которым более 2 000 лет. Ученые проанализировали остатки ароматизированной мази из небольшого сосуда с мазью в Кармоне,...

Наука и технологии

Исследователи разработали и испытали ударно-волновое устройство, которое может улучшить работу сердца после аортокоронарного шунтирования. Читайте «Хайтек» в Исследователи из Университетской клиники кардиохирургии в Инсбруке...

Наука и технологии

В середине мая 2024 года лаборатория электроники «ФлексЛаб» (совместный проект Северо-Западного наноцентра, Группы «Роснано» и Университета ИТМО) заявила о разработке фотонной интегральной схемы с...

Наука и технологии

Сверхвысокоэнергетическое нейтрино обнаружено глубоководными детекторами и может указывать на крупное космическое событие. Читайте «Хайтек» в Строящаяся обсерватория на дне Средиземного моря обнаружила то, что...