درشت شدن موج باعث تبلور زمان در متامواد مکاترونیک می شود

هنگامی که فلزات مغناطیسی می شوند، فاز امولسیون ها از هم جدا می شوند، یا کهکشان ها خوشه 3 می شوند، دیواره ها و الگوهای حوزه تشکیل می شوند و در طول زمان به طور غیر قابل جبرانی درشت می شوند. این درشت شدن به طور جهانی توسط آرامش انتشار به سمت تعادل هدایت می شود. در اینجا ما یک همتای ارتعاشی - درشت شدن موج - را در محیط های الاستیک فعال 4، 5، 6، 7، 8، 9، 10، 11، 12، 13 کشف می کنیم: ارتعاشات ظاهر می شوند و به طور خود به خود در طول موج، دوره و دامنه رشد می کنند، قبل از یک حالت همگام استال 11 به نام یک حالت جهانی 11. , 16 , 17 فرم.

ما درشت شدن موج را در فرامواد مکاترونیک یک بعدی و دو بعدی مشاهده می کنیم و مقیاس دینامیکی آن را می گیریم. ما بیشتر فرآیند را با شکستن بقای حرکت متوقف می کنیم و یک آنالوگ غیرخطی دور از تعادل به حالت های لبه توپولوژیکی کایرال 18، 19، 20، 21، 22، 23، 24 را نشان می دهیم. نتایج ما سؤالات جدیدی را در مورد فیزیک گذرا سیستم‌هایی با برهمکنش‌های غیر بالقوه 15، 25، 26، 27، 28 باز می‌کند و یک اصل سازمان‌دهی برای امواج غیرخطی در آکوستیک 29، 30، اپتومکانیک 31، 32، ماده زنده 6، 39 و ربات نرم را پیشنهاد می‌کند.

این یک پیش نمایش از محتوای اشتراک است، دسترسی از طریق موسسه شما

به Nature و 54 مجله Nature Portfolio دیگر دسترسی داشته باشید

Nature+ را دریافت کنید، بهترین اشتراک دسترسی آنلاین ما

قیمت‌ها ممکن است مشمول مالیات‌های محلی باشد که در هنگام تسویه حساب محاسبه می‌شود

تمام داده های حمایت کننده از این مطالعه در مخزن عمومی در Zenodo 69 (https://doi.org/10.5281/zenodo.17398589) موجود است.

کد حمایت کننده از این مطالعه در مخزن عمومی Zenodo 69 (https://doi.org/10.5281/zenodo.17398589) موجود است.

بری، A. J. نظریه سینتیک ترتیب فاز. Physica A 194, 41-52 (1993).

Taylor, P. Ostwald در حال رسیدن در امولسیون. Adv. کلوئیدی رابط علمی. 75، 107-163 (1998).

زورک، دبلیو اچ. آزمایش های کیهان شناسی در هلیوم ابر سیال؟ Nature 317, 505-508 (1985).

Peyret، G. و همکاران. نوسانات پایدار ورقه های سلولی اپیتلیال. بیوفیز. J. 117, 464-478 (2019).

مقاله ADS PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Xu, H., Huang, Y., Zhang, R. & Wu, Y. امواج خودمختار و حالتهای حرکت جهانی در جامدات فعال زنده. نات. فیزیک 19، 46-51 (2023).

تان، تی اچ و همکاران. دینامیک عجیب کریستال های کایرال زنده Nature 607، 287-293 (2022).

Gu, F., Guiselin, B., Bain, N., Zuriguel, I. & Bartolo, D. ظهور نوسانات جمعی در جمعیت های عظیم انسانی. Nature 638، 112-119 (2025).

باکنیر، پی و همکاران. تحریک انتخابی و جمعی در جامدات فعال. نات. فیزیک 18، 1234-1239 (2022).

Veenstra، J. و همکاران. حرکت تطبیقی ​​مواد جامد فعال Nature 639، 935-941 (2025).

بیلیلین، E. S. و همکاران. دررفتگی های متحرک کریستال های عجیب و غریب را به حلقه ها ورز می دهد. نات. فیزیک 18، 212-218 (2021).

Shankar, S. & Mahadevan, L. هیدرولیک فعال و خاصیت ارتجاعی عجیب فیبرهای عضلانی. نات. فیزیک 20، 1501-1508 (2024).

Saintyves, B., Spenko, M. & Jaeger, H. M. یک مجموعه رباتیک خودسازمانده با استفاده از حالتهای جمعی جامد و مایع مانند. علمی ربات. 9, edh4130 (2024).

Martinet, Q., Li, Y. I., Aubret, A., Hannezo, E. & Palacci, J. Emergent dynamics of active elastic microbeams. فیزیک Rev. X 15, 041017 (2025).

Kongkhambut، P. و همکاران. مشاهده کریستال زمان پیوسته Science 377، 670-673 (2022).

Liu, T., Ou, J.-Y., MacDonald, K. F. & Zheludev, N. I. آنالوگ فراماده فوتونیک کریستال زمان پیوسته. نات. فیزیک 19، 986-991 (2023).

وو، ایکس و همکاران کریستال زمان پراکنده در یک گاز رایدبرگ با تعامل قوی. نات. فیزیک 20, 1389–1394 (2024).

Zhao, H. & Smalyukh, I. I. کریستال های فضا-زمان از سالیتون های توپولوژیکی ذره مانند. نات. ماتر 24، 1802-1811 (2025).

مقاله PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Haldane, F. D. مدل برای اثر هال کوانتومی بدون سطوح لاندو: تحقق ماده متراکم "ناهنجاری برابری". فیزیک کشیش لت 61، 2015–2018 (1988).

Khanikaev, A. B., Fleury, R., Mousavi, S. H. & Alù, A. انتشار صدای قوی از نظر توپولوژیکی در شبکه تشدیدگر گرافن مانند بایاس زاویه ای- تکانه. نات. اشتراک. 6, 8260 (2015).

نش، L. M. و همکاران. مکانیک توپولوژیکی فرامواد ژیروسکوپی Proc. Natl Acad. علمی USA 112, 14495–14500 (2015).

Souslov, A., van Zuiden, B. C., Bartolo, D. & Vitelli, V. صدای توپولوژیکی در فرامواد فعال-مایع. نات. فیزیک 13، 1091-1094 (2017).

دلپلاس، پی، مارستون، جی بی و ونایل، ا. منشاء توپولوژیکی امواج استوایی. Science 358، 1075-1077 (2017).

مقاله ADS MathSciNet PubMed CAS Google Scholar

Zhang, Z., Delplace, P. & Fleury, R. استحکام برتر حالتهای لبه توپولوژیکی غیر متقابل غیرعادی. Nature 598، 293-297 (2021).

Fossati, M., Scheibner, C., Fruchart, M. & Vitelli, V. الاستیسیته فرد و امواج توپولوژیکی در سطوح فعال. فیزیک Rev. E 109, 024608 (2024).

Fruchart، M.، Hanai، R.، Littlewood، P. B. & Vitelli، V. انتقال فاز غیر متقابل. Nature 592، 363-369 (2021).

de Wit، X. M.، Fruchart، M.، Khain، T.، Toschi، F. & Vitelli، V. تشکیل الگو توسط آبشارهای آشفته. Nature 627، 515-521 (2024).

مقاله ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Raskatla، V.، Liu، T.، Li، J.، MacDonald، K. F. & Zheludev، N. I. حالت کریستالی پیوسته فضا-زمان که توسط نیروهای نوری غیرمتقابل هدایت می شود. فیزیک کشیش لت 133 , 136202 (2024).

سرکار، اس و همکاران. بازخورد مکانیکی، دینامیک اینرسی پیچیده را در جامدات فعال هدایت می کند. فیزیک کشیش لت 135 , 258301 (2025).

Pedergnana، T.، Faure-Beaulieu، A.، Fleury، R. & Noiray، N. پراکندگی غیر متقابل جبران شده بر اساس همگام سازی. نات. اشتراک. 15, 7436 (2024).

Mao, Q., Wu, B., VanSaders, B. & Jaeger, H. M. پیکربندی مجدد ساختاری سیستم های چند ذره ای در حال تعامل از طریق پمپاژ پارامتری. نات. اشتراک. 16, 4637 (2025).

دل پینو، جی.، اسلیم، جی جی و ورهاگن، ای. آواشناسی کایرال غیر هرمیتی از طریق فشردن القا شده از نظر اپتومکانیکی. Nature 606، 82-87 (2022).

Wanjura، C. C. و همکاران. عدم متقابل چهارتایی در شبکه های بوزونی بدون شکستن تقارن برگشت زمانی نات. فیزیک 19، 1429-1436 (2023).

چن، اس و همکاران. کایرالیته در مقیاس‌ها در پویایی بافت پیش چاپ در https://doi.org/10.48550/arXiv.2506.12276 (2025).

Peleg, O. فصل جدیدی در فیزیک ازدحام کرم شب تاب. نات. کشیش فیزیک. 6، 72-74 (2023).

نشنال جئوگرافیک تماشا کنید: شب تاب ها همگام برای جذب جفت می درخشند | نشنال جئوگرافیک https://www.youtube.com/watch?v=0BOjTMkyfIA (YouTube، 2016).

چائو، ی.-سی. و همکاران تحریک انتخابی چرخه های تولید کار در جامدات زنده غیر متقابل. نات. فیزیک 22، 474-482 (2026).

ژانگ، جی و همکاران. مشاهده یک کریستال زمان گسسته. Nature 543، 217-220 (2017).

Fruchart، M.، و Vitelli، V. فیزیک چند جسمی غیر متقابل. پیش چاپ در https://doi.org/10.48550/arXiv.2602.11111 (2026).

Kardar، M.، Parisi، G. & Zhang، Y.-C. مقیاس بندی پویا رابط های در حال رشد. فیزیک کشیش لت 56، 889-892 (1986).

Daviet, R., Zelle, C. P., Asadollahi, A. & Diehl, S. Kardar-Parisi-Zhang پوسته پوسته شدن در ماده کریستالی زمان. فیزیک کشیش لت 135 , 047101 (2025).

Toner, J. & Tu, Y. ترتیب دوربرد در یک مدل دینامیکی دو بعدی XY: چگونه پرندگان با هم پرواز می کنند. فیزیک کشیش لت 75، 4326-4329 (1995).

راماسوامی، اس. مکانیک و آمار ماده فعال. آنو. کشیش Condens. فیزیک ماده 1، 323-345 (2010).

Van Saarloos, W., Vitelli, V. & Zeravcic, Z. Soft Matter: Concepts, Phenomena, and Applications (Princeton Univ. Press, 2024).

فارادی، M. XVII. در یک کلاس عجیب از فیگورهای آکوستیک؛ و در اشکال خاصی که توسط گروه‌هایی از ذرات بر روی سطوح الاستیک ارتعاشی گرفته می‌شود. فیلوس ترانس R. Soc. 121، 299-340 (1831).

Apffel, B., Novkoski, F., Eddi, A. & Fort, E. شناور در زیر مایع معلق. Nature 585، 48-52 (2020).

استروگاتز، اس. اچ. از کوراموتو تا کرافورد: بررسی شروع همگام سازی در جمعیت های نوسانگرهای جفت شده. Physica D 143, 1-20 (2000).

Scheibner, C. et al. خاصیت ارتجاعی عجیب و غریب نات. فیزیک 16، 475-480 (2020).

Allen, S. M. & Cahn, J. W. یک نظریه میکروسکوپی برای حرکت مرزی پادفاز و کاربرد آن برای درشت شدن دامنه ضد فاز. اکتا متال. 27، 1085-1095 (1979).

Politi, P. & Misbah, C. درشت شدن در پویایی جبهه های تک بعدی چه زمانی رخ می دهد؟ فیزیک کشیش لت 92, 090601 (2004).

Brauns, F. & Marchetti, M. C. تشکیل الگوی غیر متقابل میدان‌های حفاظت‌شده. فیزیک Rev. X 14, 021014 (2024).

Chardac, A., Hoffmann, L. A., Poupart, Y., Giomi, L. & Bartolo, D. نظم دهی بر اساس توپولوژی مواد گله. فیزیک Rev. X 11, 031069 (2021).

Rana, N. & Perlekar, P. Coarsening در معادله تونر-Tu تراکم ناپذیر دوبعدی: نشانه های آشفتگی. فیزیک Rev. E 102, 032617 (2020).

یی-توماس، اس و ساو، جی دی. نظریه برای کریستال های زمان اتلاف در نوسانگرهای پارامتریک جفت شده. فیزیک کشیش لت 133 , 266601 (2024).

Frisch، U. Turbulence: The legacy of A. N. Kolmogorov (انتشارات دانشگاه کمبریج، 1995).

Kraichnan، R.H. انتقال دامنه اینرسی در آشفتگی دو و سه بعدی. J. Fluid Mech. 47، 525-535 (1971).

Boffetta, G. & Ecke, R. E. آشفتگی دو بعدی. آنو. Rev. Fluid Mech. 44، 427-451 (2012).

هانای، آر. سرخوردگی غیر متقابل: پدیده نظم به نظم کریستالی زمان و حالتی شبیه شیشه چرخشی. فیزیک Rev. X 14, 011029 (2024).

Binysh, J., Baardink, G., Veenstra, J., Coulais, C. & Souslov, A. بیشتر در جامدات فعال نفوذناپذیر کمتر است. فیزیک Rev. X 16, 021012 (2026).

Zwicker، D. py-pde: یک بسته پایتون برای حل معادلات دیفرانسیل جزئی. J. نرم افزار منبع باز. 5، 2158 https://doi.org/10.21105/joss.02158 (2020).

Cross، M. C. & Hohenberg، P. C. تشکیل الگو در خارج از تعادل. Rev. Mod. فیزیک 65، 851-1112 (1993).

Saha, S., Agudo-Canalejo, J. & Golestanian, R. Scalar مخلوط های فعال: مدل غیر متقابل کان-هیلیارد. فیزیک Rev. X 10, 041009 (2020).

Suchanek, T., Kroy, K. & Loos, S. A. M. تولید آنتروپی در مدل غیر متقابل کان-هیلیارد. فیزیک Rev. E 108, 064610 (2023).

سها، س. و گلستانیان، ر. جوشش در یک مخلوط دوتایی با برهمکنش های غیرخطی غیر متقابل. نات. اشتراک. 16, 7310 (2025).

Chajwa، R.، Menon، N.، Ramaswamy، S. & Govindarajan، R. امواج، رشد جبری، و کلوخه در آرایه های دیسک رسوب. فیزیک Rev. X 10, 041016 (2020).

Chatterjee، R.، Rana، N.، Simha، R. A.، Perlekar، P. & Ramaswamy، S. Inertia یک انتقال فاز گلوده را در سیالات فعال چسبناک هدایت می کند. فیزیک Rev. X 11, 031063 (2021).

Nepomnyashchy، A. A. درشت شدن در برابر شکل گیری الگو. C. R. Phys. 16، 267-279 (2015).

Shklyaev, S. & Nepomnyashchy, A. Longwave Instabilities and Patterns in Fluids (نیویورک، 2017).

گلدنفلد، N. سخنرانی در مورد انتقال فاز و گروه عادی سازی مجدد (ادیسون-وسلی، 1992).

درشت شدن موج Veenstra، J. باعث تبلور زمان در فرامواد مکاترونیک می شود. Zenodo https://doi.org/10.5281/zenodo.17398589 (2026).

ما از T. Weijers، K. van Nieuwland، S. Koot، M. Pichon برای کمک های فنی تشکر می کنیم. T. Iking برای تحقیقات نظری مقدماتی. و C. Scheibner، M. Fruchart و G. Düring برای بحث هایشان.

سی سی و J.V. بودجه شورای تحقیقات اروپا را تحت موافقتنامه کمک مالی شماره. 852587 و از سازمان تحقیقات علمی هلند (NWO) تحت موافقتنامه کمک مالی VI.Vidi.213.131.3. سی سی تأیید بودجه شورای تحقیقات اروپا بر اساس موافقتنامه کمک مالی شماره. 101170693. J.B. تأمین مالی برنامه تحقیق و نوآوری Horizon اتحادیه اروپا را تحت موافقت نامه کمک مالی Marie Sklodowska–Curie به شماره اعتراف می کند. 101106500.

این تحقیق تا حدی با اعطای NSF PHY-2309135 به مؤسسه Kavli برای فیزیک نظری (KITP) و توسط مؤسسه هلندی برای پدیده‌های اضطراری (DIEP) پشتیبانی شد.

آدرس فعلی: LPENSL، ENS de Lyon، لیون، فرانسه

این نویسندگان به طور مساوی کمک کردند: جوناس وینسترا، جک بینیش

موسسه فیزیک، دانشگاه ون آمستردام، آمستردام، هلند

یوناس وینسترا، جک بینیش، ویتو سینن، راجر سوله بوراس، راتگر نابر، دیمین روبلدو پواسون و کورنتین کولایس

گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرمنگام، بیرمنگام، انگلستان

گروه مهندسی دقیق و میکروسیستم، دانشگاه صنعتی دلفت، دلفت، هلند

Instituut-Lorentz، موسسه فیزیک لیدن، دانشگاه لیدن، لیدن، هلند

گروه TCM، آزمایشگاه کاوندیش، کمبریج، انگلستان

J.V.، J.B.، A.S. و سی.سی. تحقیق را طراحی کرد. J.V.، R.N.، A.H. و C.C. آزمایش ها را طراحی کرد. J.V. و D.R.-P. اندازه گیری ها را انجام داد J.V نتایج را تجزیه و تحلیل کرد. J.V.، J.B.، V.S. و ر.س.ب. شبیه سازی های عددی را انجام داد. J.B.، V.S.، R.S.B.، W.v.S. و ع.س. محاسبات نظری را انجام داد. همه نویسندگان در تفسیر داده ها مشارکت داشتند. J.V.، J.B. و C.C. مقاله را با نظرات همه نویسندگان نوشت.

مکاتبه با آنتون سوسلوف یا کورنتین کولایس.

Nature از داوران ناشناس برای کمک آنها در بررسی همتایان این اثر تشکر می کند. گزارش های بازبین همتا در دسترس است.

یادداشت ناشر Springer Nature با توجه به ادعاهای قضایی در نقشه های منتشر شده و وابستگی های سازمانی بی طرف باقی می ماند.

(الف) یک ساختار منفعل منفرد (خاکستری) با یک خمش سازگار تعبیه شده حاوی یک محرک سیم پیچ صوتی و یک سنسور اثر هال. (ب) خمش سازگار از یک بخش سفت (نارنجی) و یک بخش نرم (سیاه) (PLA) تشکیل شده است و محرک سیم پیچ صوتی یکپارچه و حسگر هال را در خود جای داده است که از منظر ایزومتریک دیده می شود. (ج) بالا: محرک سیم پیچ صوتی، متشکل از یک هسته آهنی ضعیف، که بین دو آهنربای نئودیمیوم قرار گرفته و توسط یک سیم پیچ مسی احاطه شده است، که آزادانه در امتداد هسته ترجمه می شود.

پایین: یک برش طولی از محرک که خطوط میدان مغناطیسی را نشان می دهد که به طور عمود بر سیم پیچ مسی نفوذ می کنند. (د) سه شش ضلعی فعال از طریق یک میکروکنترلر که در بالای راس مرکزی قرار دارد با هم ارتباط برقرار می کنند. بر اساس داده‌های حسگر اثر هال، میکروکنترلر کرنش‌ها را در هر شش ضلعی محاسبه می‌کند و طوری برنامه‌ریزی می‌شود که قانون نیروی غیر متقابل معادله را اعمال کند. (1). (ه) داده‌های جابجایی نیرو که سفتی سلول تک واحدی نشان‌داده‌شده در پانل (الف) را مشخص می‌کند. (f) داده‌های جابجایی نیرو برای سیم‌پیچ محرک در واکنش به تغییر شکل‌های یک سلول واحد همسایه.

(الف) شبکه فعال خود را به عنوان مجموعه ای از فنرهای طولی سختی k، فنرهای پیچشی سختی κ و پیوندهای طولی غیر متقابل با فعالیت k a مدل می کنیم. هر فنر غیر متقابل با حسی که با فلش های نازک قرمز نشان داده می شود با همسایگان خود ارتباط برقرار می کند. در پانل پایین، نمونه ای از قانون طول کشش غیر متقابل خود را نشان می دهیم. فشرده سازی فنر بالا باعث ایجاد کشش های ضد متقارن در پیوندهای همسایه می شود. (ب، ج) شماتیک یک سلول واحد و چندین سلول از شبکه ما.

(الف) بخشهای واقعی و موهومی پراکندگی زمانی که Γ = 0. یک حالت میرا شده است (آبی)، اما ما همچنین باندی از اعداد موج ناپایدار از q = 0 تا q = ± α (قرمز) پیدا می کنیم. بخش خیالی پراکندگی به صراحت در q فرد است و تقارن چپ و راست را می شکند. (ب) چندین پراکندگی برای متغیر α، با Γ = 0. (ج) شامل اصطکاک Γ طیف را در q = 0 شکاف می دهد. در اینجا α = 1، Γ = 0.2.

شبیه سازی عددی معادله (2) برای α = 1، با اندازه جعبه L = 1000 و فضای گسسته به N = 2000 مرحله. (الف) بخش واقعی نرمال شده ϕ در پنج مرتبه بزرگی در زمان. (ب) طیف دامنه در زمان های مختلف، با یک نشانگر که اوج طیف را نشان می دهد. (ج) ده کمترین دامنه مد در طول زمان.

نتایج تحلیلی و شبیه سازی عددی معادله ( 14 ) با نویز حفظ شده q ν , ν = 2 برای چندین اندازه سیستم L با فعالیت α = π , نویز D = 5 و گسسته سازی N = 10 L . (الف) طیف توان 20 حالت فوریه پایین‌ترین، نشان‌دهنده داده‌های عددی (نقطه‌ها) و منحنی‌های پیش‌بینی‌شده از معادلات. (23) و (24). (ب) وزن نسبی پایین ترین حالت به عنوان تابعی از اندازه سیستم مشخص کننده نظم برد بلند فضایی.

از آنجایی که انرژی الاستیک کل \(1+2{\sum }_{m}| {a}_{m}{| }^{2}\) در طول زمان تغییر می‌کند، نرخ رشد غیرخطی \(\frac{|\mathop{{a}_{n}}\limits^{\cdot }|}{|{a}_{n}|}\) کاهش می‌یابد و شیب بر ثانیه کاهش می‌یابد.

(الف) عکس‌های فوری شبیه‌سازی میدان فاز \(\arg \,\phi \) در t = 5، t = 15 و t = 50 که درشت شدن موج را در مدل سه‌بعدی نشان می‌دهد \({\partial }_{t}^{2}\phi ={\nabla }^{2}(\{\phi +{2} }_{t}\phi )+i\alpha {\nabla }_{\perp }^{2}\phi \) با \({\nabla }_{\perp }^{2}={\partial }_{x}^{2}+{\partial }_{y}^{2}\) و \({\{2}\) و \( }^{2}+{\جزئی }_{z}^{2}\) . شبیه سازی ها از α = 20، اندازه سیستم L = 50، و گسست فضایی N x = N y = N z = 100 استفاده می کنند.

(ب) طول همبستگی معکوس ξ-1 به عنوان تابعی از زمان برای میانگین شعاعی، جهت درون صفحه x y و جهت ناهمسانگرد خارج از صفحه z. خط چین مطابق با قانون توان -1 است.

بخش های تکمیلی I-VII، از جمله شکل های تکمیلی. 1-4، افسانه ها برای ویدیوهای تکمیلی و مراجع تکمیلی - برای جزئیات بیشتر به مطالب مراجعه کنید.

درشت شدن موج در یک متاماده مکاترونیک دوبعدی غیر متقابل. یک سلول واحد مکاترونیک به صورت غیر متقابل تحت بار تغییر شکل می دهد. فراتر از انشعاب Hopf، نوسانات سیکل حد ظاهر می شود. یک متاماده مکاترونیک متشکل از 37 سلول واحد به طور خود به خود تغییر شکل می دهد زیرا امواج برشی درشت از یک طول موج، دوره و دامنه کوچک به تغییر شکل های سیستم پوشا با دوره و دامنه بزرگ تبدیل می شود.

همبستگی های فضایی نشان دهنده درشت شدن قانون قدرت است. شبیه‌سازی‌های عددی معادله (2) در دو بعد، افزایش تدریجی، خود مشابه طول موج و دامنه نوسانات مشخصه را نشان می‌دهد. این ویدیو تکامل طول همبستگی معکوس ξ-1 و انرژی الاستیک را به تصویر می کشد 〈| S |〉، برجسته‌سازی مقیاس‌پذیری قانون قدرت در درشت شدن موج.

درشت شدن موج در یک زنجیره الاستیک 1 بعدی با برهمکنش های غیر متقابل. یک حلقه الاستیک یک بعدی از 24 سلول واحد پیچشی و غیر متقابل فراتر از آستانه ناپایداری هدایت می شود. در ابتدا، امواج مسافرتی با تعداد حالت بالا ظاهر می شوند که به تدریج در نوسانات با طول موج بلندتر و دامنه بزرگتر ادغام می شوند. در نهایت، سیستم به یک حالت کریستالی زمانی با فرکانس پایین پایدار تبدیل می‌شود.

توقف اصطکاکی درشت شدن موج و امواج لبه. این ویدئو متاموماد دو بعدی شکل 1 را نشان می دهد که روی یک سطح روغن کاری نشده تغییر شکل می دهد. اگرچه امواج از ناپایداری اولیه تعداد موج بالا درشت می شوند، امواج در حالت پایدار اندازه سیستم را در بر نمی گیرند و یک نقص کرنش پایدار قابل مشاهده باقی می گذارند. شبیه‌سازی‌های مقیاس بزرگ فراماده نشان می‌دهد که امواج لبه در نهایت بر دینامیک غالب می‌شوند. هنگامی که اصطکاک وارد می شود، درشت شدن متوقف می شود، و امواج ثابت ضد چرخش و موضعی لبه ایجاد می کند.

Springer Nature یا مجوز دهنده آن (به عنوان مثال یک انجمن یا شریک دیگر) حقوق انحصاری این مقاله را تحت توافقنامه انتشار با نویسنده(ها) یا سایر دارندگان حقوق دارند. آرشیو خود نویسنده نسخه خطی پذیرفته شده این مقاله صرفا تحت شرایط چنین توافق نامه انتشار و قوانین قابل اجرا است.

Veenstra، J.، Binysh، J.، Seinen، V. و همکاران. درشت شدن موج باعث تبلور زمان در متامواد مکاترونیک می شود. طبیعت (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11163-6

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-11163-6

هر کسی که پیوند زیر را با او به اشتراک بگذارید، می‌تواند این محتوا را بخواند:

با عرض پوزش، پیوند قابل اشتراک گذاری در حال حاضر برای این مقاله موجود نیست.

ارائه شده توسط Springer Nature SharedIt ابتکار اشتراک محتوا