Utilizzo di materiali topologici stampati in metallo 3D per manipolare onde elastiche a vettore completo 

Una collaborazione tra il Prof. Weiying Deng della South China University of Technology, il Prof. Feng Li del Beijing Institute of Technology e il Prof. Zhengyou Liu della Wuhan University è stata recentemente pubblicata online su National Science Review. Ci sono interessi crescenti sulle onde elastiche manipolate dai modi di bordo topologici, che hanno vantaggi impareggiabili come minore dissipazione di energia, maggiore flessibilità e trasmissione unidirezionale. Tuttavia, se un metamateriale elastico con simmetria di inversione temporale e singola fase topologica possa supportare modalità di bordo topologico sul proprio confine è ancora una questione aperta. Sfruttando la caratteristica del vettore completo delle onde elastiche, gli accoppiamenti spin-orbitali sintetici sono stati indotti in un metamateriale elastico a doppio strato e quindi danno origine al gap di banda topologico non banale (IMMAGINE 1). Hanno fabbricato questo isolante topologico elastico con il metodo della stampa in metallo 3D e hanno ulteriormente dimostrato sperimentalmente l’esistenza e l’immunità alla retrodiffusione degli stati del bordo topologico (IMMAGINE 2). Infine, è stata mostrata un’eterostruttura del metamateriale che mostra un trasporto del bordo sintonizzabile regolando l’altezza del dispositivo.

I risultati potrebbero trovare potenziali applicazioni in splitter e interruttori per onde elastiche e consentire la costruzione di una rete elastica monolitica. Impilando la struttura strato per strato, questo sistema può essere esteso a tre dimensioni con intriganti trasporti topologici, come stati superficiali robusti e stati cardine di ordine superiore.