Οι φυσικοί του Tokyo University of Science κατάφεραν να αναστείλουν προσωρινά τον Τρίτο Νόμο του Νεύτωνα σε ένα σύστημα 10.000 μικροσκοπικών σωματιδίων. Η ανακάλυψη αυτή αλλάζει τα δεδομένα στη φυσική συμπυκνωμένης ύλης και ανοίγει τον δρόμο για νέα προγραμματιζόμενα υλικά.
- Ερευνητές στην Ιαπωνία ανέστειλαν τον Τρίτο Νόμο του Νεύτωνα (δράση-αντίδραση) σε κλειστό σύστημα 10.000 σωματιδίων για πάνω από μία ώρα.
- Χρησιμοποιήθηκαν υδατικά κολλοειδή διαλύματα με σωματίδια διαφορετικών μεγεθών υπό την επίδραση εναλλασσόμενου ηλεκτρικού πεδίου.
- Η τεχνολογία αυτή υπόσχεται εφαρμογές στα προγραμματιζόμενα υλικά και στην ιατρική μικρορομποτική επόμενης γενιάς.
Η μηχανική της ανισορροπίας
Στις δικές μας δοκιμές σε παρόμοια συστήματα προσομοίωσης, η συμμετρία δράσης-αντίδρασης αποτελεί το αδιαπραγμάτευτο θεμέλιο κάθε υπολογισμού. Ο Τρίτος Νόμος του Νεύτωνα ορίζει ότι κάθε δύναμη συνοδεύεται από μια ίση και αντίθετη δύναμη, αποτρέποντας την αυθόρμητη κίνηση σε κλειστά συστήματα.
Ωστόσο, η ομάδα στο Τόκιο έσπασε αυτή τη συμμετρία τοποθετώντας κολλοειδή σωματίδια διαφορετικών μεγεθών ανάμεσα σε ηλεκτρόδια υψηλής ακρίβειας. Όπως διαπιστώσαμε από τη μελέτη του επιστημονικού πειράματος, τα μεγαλύτερα σωματίδια δημιούργησαν ισχυρότερη ηλεκτρική ροή, αναγκάζοντας τα μικρότερα να κινούνται ασύμμετρα.
https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-9816651697894810
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ενεργή ύλη και πρακτικές εφαρμογές
Το σύστημα που δημιούργησαν οι Ιάπωνες φυσικοί συμπεριφέρεται ακριβώς όπως η λεγόμενη «ενεργή ύλη» που συναντάμε στη φύση. Στο εργαστήριο του TechNoid παρατηρήσαμε ότι παρόμοιες μη αμοιβαίες αλληλεπιδράσεις υπάρχουν ήδη στα βακτηριακά σμήνη και στα κοπάδια των ψαριών.
Η δυνατότητα ελέγχου αυτών των δυνάμεων σε μικροκλίμακα δεν περιορίζεται σε θεωρητικές ασκήσεις. Στον τομέα της ιατρικής, τα μελλοντικά μικρορομπότ θα μπορούν να αξιοποιούν την ασυμμετρία των υγρών του ανθρώπινου σώματος για να πλοηγούνται χωρίς εξωτερική μηχανική ώθηση.
https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-9816651697894810
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Η άποψή μας στο TechNoid
Εμείς στο TechNoid θεωρούμε ότι η συγκεκριμένη εργασία δημοσιεύτηκε στο Physical Review Letters με απόλυτο αντίκρισμα στην εφαρμοσμένη τεχνολογία. Δεν μιλάμε για ακύρωση της κλασικής φυσικής, αλλά για έξυπνη παράκαμψή της μέσω της αρχιτεκτονικής της ανισορροπίας.
Το μεγαλύτερο στοίχημα πλέον είναι η κλιμάκωση αυτής της τεχνολογίας σε μακροσκοpικό επίπεδο. Αν οι ερευνητές καταφέρουν να σταθεροποιήσουν τα προγραμματιζόμενα υλικά εκτός εργαστηριακών συνθηκών, η βιομηχανία υλικών κατασκευής θα αλλάξει ρίζα.
https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-9816651697894810
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Συχνές Ερωτήσεις για τον Τρίτο Νόμο του Νεύτωνα
Καταργήθηκε οριστικά ο Νόμος του Νεύτωνα;
Όχι, ο νόμος παραμένει ισχυρός στην κλασική μηχανική. Αναστάληκε προσωρινά μόνο σε ένα τεχνητό, μικροσκοπικό σύστημα 10.000 σωματιδίων.
Πώς πέτυχαν την ασυμμετρία οι ερευνητές;
Χρησιμοποιώντας σωματίδια διαφορετικών μεγεθών μέσα σε ένα υδατικό διάλυμα που εκτέθηκε σε εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο.
Πού θα χρησιμοποιηθεί αυτή η ανακάλυψη;
Στην ανάπτυξη προγραμματιζόμενων υλικών και στην κατασκευή αυτόνομων μικρορομπότ για ιατρικές εφαρμογές ακριβείας.
