لأكثر من 10 سنوات ، كان جوليانج هوانج ، كرسي هوبر وهيلين كرافت في الهندسة بجامعة ميسوري ، يبحث في الخصائص غير العادية “للمواد الخارقة” ، وهي مواد تركيبية تظهر خصائص غير شائعة في الطبيعة كما تحددها قوانين نيوتن. الحركة – في سعيه طويل الأمد لتصميم مادة خارقة مثالية.

هدف هوانغ هو المساعدة في التحكم في موجات الطاقة “المرنة” التي تنتقل عبر الهياكل الكبيرة ، مثل الطائرات ، بدون “الهياكل النقيلية” الخفيفة والصغيرة.

قال هوانغ: “لقد عملت لسنوات عديدة على التحدي المتمثل في كيفية استخدام الميكانيكا الرياضية لحل المشكلات الهندسية”. “الأساليب التقليدية لها العديد من القيود ، بما في ذلك الحجم والوزن. لذلك ، أقوم بالبحث عن كيفية إيجاد حل بديل باستخدام مادة خفيفة الوزن يمكنها التحكم في الاهتزازات منخفضة التردد من نظام كبير مثل الطائرة ، حتى لو كانت صغيرة. . ”

الآن ، هوانغ على بعد خطوة واحدة من هدفه. نشرت دراسة جديدة في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلومطور هوانغ وزملاؤه نموذجًا أوليًا لمادة خارقة تستخدم الإشارات الكهربائية للتحكم في اتجاه وكثافة موجات الطاقة التي تمر عبر مادة صلبة.

تشمل التطبيقات المحتملة لتصميمه المبتكر التطبيقات العسكرية والتجارية ، مثل توجيه موجات الرادار لمسح منطقة معينة بحثًا عن أجسام أو إدارة الاهتزازات الناتجة عن الاضطرابات الجوية من طائرة أثناء الطيران.

قال هوانغ “هذه المادة الخارقة لها كثافة كتلة غريبة”. “وبالتالي ، فإن القوة والتسارع لا يتحركان في نفس الاتجاه ، مما يوفر طريقة غير عادية لتخصيص تصميم الديناميكيات الهيكلية للكائن ، أو توفير خصائص تتحدى قانون نيوتن الثاني.”

قال هوانغ إن هذا هو أول إدراك مادي لكثافة الكتلة الفردية.

“على سبيل المثال ، يمكن أن تكون هذه المواد الخارقة مفيدة لمراقبة صحة الهياكل المدنية مثل الجسور وخطوط الأنابيب كمحولات طاقة نشطة لتحديد الضرر المحتمل الذي يصعب رؤيته بالعين البشرية.”