Monthly Archives: November 2024

แนวคิดการเข้ารหัสวัสดุเมตา (metamaterial) ทำให้เกิดการเชื่อมโยงระหว่างอนุภาคของวัสดุเมตาทางกายภาพกับรหัสดิจิทัล ดังนั้นจึงสามารถประมวลผลสัญญาณดิจิทัลบนวัสดุเมตาที่เข้ารหัสเพื่อรับรู้ปรากฏการณ์ทางกายภาพแบบพิเศษได้ การพัฒนานี้แสดงการดำเนินการฟูเรียร์บนวัสดุเมตาที่เข้ารหัสและเสนอหลักการที่เรียกว่าการเปลี่ยนรูปแบบการกระเจิงโดยใช้ทฤษฎีบทการคอนโวลูชั่นซึ่งช่วยให้สามารถบังคับรูปแบบการกระเจิงไปยังทิศทางที่ออกแบบไว้ล่วงหน้าเนื่องจากแอมพลิจูดการสะท้อนของอนุภาคที่เข้ารหัส จึงสามารถบรรลุรูปแบบการเข้ารหัสที่ต้องการได้ง่าย โดยใช้โมดูลัสของเมทริกซ์การเข้ารหัสสองตัว การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่ารูปแบบการกระเจิงที่คำนวณโดยตรงจากรูปแบบการเข้ารหัสโดยใช้การแปลงฟูเรียร์มีความสอดคล้องกันกับการจำลองเชิงตัวเลขตามโครงสร้างการเข้ารหัส ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับรูปแบบการเข้ารหัสให้เหมาะสมเพื่อให้ได้ลำคลื่นการกระเจิงที่ออกแบบไว้ ข้อได้เปรียบที่สำคัญของแนวทางนี้เมื่อเทียบกับรูปแบบก่อนหน้านี้ในการผลิตการกระเจิงลำคลื่นเดี่ยวที่พิเศษคือการควบคุมที่ยืดหยุ่นและต่อเนื่องในทิศทางใดก็ได้ โดยเป็นแนวทางใหม่ในการศึกษาวัสดุเมตาจากมุมมองวิทยการดิจิทัล โดยทำนายความเป็นไปได้ในการรวมทฤษฎีบททั่วไปในการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลกับวัสดุเมตาการเข้ารหัสเพื่อให้เกิดการจัดการคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ที่มา https://doi.org/10.1002/advs.201600156

วัสดุเมตาอัจริยะมีความสามารถและความยืดหยุ่นที่โดดเด่นในการควบคุมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) หรือคลื่นวิทยุ เนื่องจากเมตาอะตอมที่มีความยาวคลื่นย่อยสามารถออกแบบและปรับแต่งได้ในลักษณะตามที่ต้องการ ความต้องการสร้างวัสดุเมตาอัจริยะถูกต่อยอดโครงสร้างวัสดุเมตาแบบพาสซีฟ (แบบตั่งเดิม) สำหรับฟังชั่นเฉพาะเจาะจง ฟังก์ชันของวัสดุเมตาอัจริยะได้รับการพัฒนา เพื่อควบคุมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบไดนามิก อุปกรณ์ที่ใช้งานจะถูกรวมเข้ากับเมตาอะตอมหรือเซลล์ (unit cell) ทำให้เกิดวัสดุเมตาอัจริยะที่ใช้งานอยู่ตามลักษณะและปัจจัยที่ตอบสนอง เช่น การเพิ่มอัตราขยายและการควบคุมทิศทาง โดยวัสดุเมตาที่พัฒนาเป็นวัสดุเมตาอัจริยะแบบจูนได้และวัสดุเมตาที่กำหนดค่าใหม่ได้ ซึ่งมีความสามารถในการปรับแต่งการทำงานหรือการกำหนดค่าใหม่ได้ มีการนำเสนอวัสดุเมตาอัจริยะชนิดพิเศษที่ใช้งานอยู่ การเข้ารหัสดิจิทัลและวัสดุเมตาอัจริยะที่ตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งสามารถรับรู้ฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกันที่หลากหลายและทำงานแบบเรียลไทม์ด้วยความสามารถของอุปกรณ์ field programmable gate array (FPGA) สิ่งสำคัญคือการแสดงการเข้ารหัสดิจิทัลของวัสดุเมตาอัจริยะทำให้สามารถเชื่อมโยงโลกดิจิทัลและโลกทางกายภาพของออปเจ็คได้ การใช้แพลตฟอร์มวัสดุเมตาอัจริยะและทำให้วัสดุเมตาอัจริยะประมวลผลข้อมูลดิจิทัลโดยตรง ซึ่งส่งผลให้เกิดวัสดุเมตาอัจริยะแบบสารสนเทศ ในส่วนนี้แนะนำวิวัฒนาการของวัสดุเมตาอัจริยะและแนวคิดและหลักการพื้นฐานของวัสดุเมตาอัจริยะแบบการเข้ารหัสดิจิทัลและวัสดุเมตาแบบสารสนเทศ วิวัฒนาการของวัสดุเมตาสำหรับการจัดการคลื่น EM แบบไดนามิก ที่มา : https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101403