Un groupe de physiciens et mathématiciens du Soft and Living Matter Center de l'Institut des sciences fondamentales de Corée du Sud, en collaboration avec un collègue de l'Université de Genève, a développé un algorithme permettant de déterminer la forme d'un objet afin que l'objet dévalera une rampe dans la direction souhaitée. .
Dans leur étude publiée dans la revue Nature, le groupe explique comment ils ont construit leur algorithme et ses applications potentielles. Dans le même journal, Henry Segerman du Georgia Institute of Technology et Elisabetta Matsumoto de l'Oklahoma State University ont publié un article News & Views résumant le travail de l'équipe sur ce nouvel effort.
L'équipe chargée de cette nouvelle étude a commencé par une énigme intrigante qui nécessitait d'imaginer une sphère roulant en descente. Considérant que la sphère est faite d'argile, elle peut se plier (se déformer) en roulant pour suivre un chemin prédéterminé.
Les nouvelles anomalies de forme de la sphère lui font suivre le même chemin lorsqu'elle roule à nouveau sur la rampe. Les chercheurs ont découvert qu'en raison d'un nombre presque infini de déformations imaginables, la sphère pouvait aller dans presque toutes les directions.
Après avoir atteint ce fait, ils ont commencé à rechercher si les déformations se développant dans une telle sphère pouvaient être mathématiquement liées à son cours. Et si tel est le cas, ces mathématiques pourraient-elles être utilisées pour développer un algorithme qui pourrait être utilisé pour imprimer en 3D une sphère avec des déformations qui lui feraient suivre une certaine route ?
Il s'avère que la réponse aux deux questions est oui. À l'aide de principes mathématiques et physiques, le groupe a développé des formules pour déterminer les déformations qui amèneraient un objet donné à suivre une trajectoire souhaitée dans un plan incliné. Ils ont ensuite développé un programme informatique qui pourrait être utilisé pour imprimer en 3D un tel objet dans le monde réel.
Le groupe a appelé ces objets des orbitales. Chacun était lesté par un solide roulement à billes en métal à l'intérieur. Ils ont également découvert qu'ils pouvaient produire des trajectoires coupant deux fois un chemin donné ; ils ont donné le terme "orbites à deux périodes" à ces orbites.
L'équipe de recherche affirme que les formules et l'algorithme qu'ils ont développés pourraient être appliqués à des applications en robotique, à la recherche en physique impliquant le moment angulaire d'un électron ou à la recherche quantique impliquant le développement d'un bit quantique.
Source : phys.org/news/2023-08-algorithm-ramps-desired-path.html
📩 13/08/2023 18:30