的 纸, 时间分层声子晶格中的调制不稳定性和波数带隙呼吸子,是Chong与他多年合作的结果, 华莱士, 以及加州理工学院的两位研究人员.
他们的项目关注的是如何通过材料来控制压力波. 它始于2021年的一个理论部分，这是华莱士为她的荣誉论文所做的。”时间调制晶格中的不稳定性.她目前正在哥伦比亚大学(Columbia University)攻读应用数学硕士学位.
华莱士说，她在2021年联系了Chong，询问她是否可以帮助他进行一个研究项目. 她在他的常微分方程和偏微分方程课上表现优异, Chong说, 他刚刚启动了一个新的研究项目. 所以他邀请她在夏天做他的研究助理, 这种合作关系一直延续到她的高三.
华莱士在研究计划的第一阶段完成的工作随后进行了数值和实验模拟, 由Chong和他在加州理工学院的队友们指挥, 然后在后续论文中得到了严格的数学证明的支持. “这是一个很好的光谱，从埃维的分析计算到计算机模拟, 实验室, 还有数学证明,Chong说.
新见解
他们在4月11日发表的论文备受关注，因为它在物理能源领域开辟了新的领域. 他们的项目特别关注于了解压力波如何受到随时间变化的介质的影响. (压力波, 其中最广为人知的是声波, 是在质量或物体受到外力压缩或解压时触发的, 比如爆炸.)
传统上, 研究人员对压力波进行了实验，使用的介质在空间上变化，而在时间上保持恒定.
对于那些不熟悉他的领域的人, Chong用了一个有用的类比来解释他的研究, 将他和华莱士研究的时变介质比作地板, 电波通过介质传递给走过地板的人.
“传统的地板可能会有粗糙和光滑区域交替的图案，”他开始说. 当你走过地板的时候, 你的脚接触地面的方式会影响你走路的方式.”
相比之下，随着时间的推移而变化的媒介就像游乐园里古怪的地板. 而不是同时有光滑和粗糙的斑块, 在变成粗糙的表面之前，它是完全光滑的, 在这两种模式之间来回切换. “你在这种媒介中行走的方式将与在传统地板上行走的方式不同,Chong说.
华莱士最初的计算精确地显示了这个系统不稳定的地方, 这是可取的. 当系统稳定时, 这意味着波的振幅不会变大,Chong说, 而不稳定的系统产生的波会放大很多.
“埃维所做的就是告诉我们需要什么样的材料参数才能实现这一目标, 一个精确的公式告诉你什么时候，什么情况下会出现不稳定,他说. “有一个精确的公式是非常罕见的. 通常你需要近似计算或者做一些数值模拟.”
顺便说一下, 他们研究的材料不是油毡或木板，也不是我们大多数人认为的典型地板材料.
“我们的实验由磁铁组成，”Chong说. 他们研究了磁铁的距离和强度等变量, 以及空气摩擦的阻尼作用. “每一个属性都有一个你可以调整的参数, 所以有一个公式说明这些参数的组合会导致放大是很有帮助的.”
在这个领域工作的研究人员特别感兴趣的是如何保持波或信号的力量, 因为随着时间的推移, 所有的波都会退化. 例如，每个电路都需要一个放大器才能工作，Chong说.
“所以当谈到我们工作的应用时，我们的系统就像一个放大器，”他补充说. “基于伊芙的所作所为, 你就会确切地知道如何制造这种材料，这样电波就会放大.”
可能的应用
尽管Chong和他的团队正在进行基础研究, 从长远来看, 了解他们正在研究的系统可能会导致“声学逻辑”的创新,Chong解释道, 这就像电路背后的逻辑一样, 但它不用电，而是用压力波. 它们甚至可以帮助创造一种“声学电路”只使用环境振动来工作的情况, 从而避免了传感器的检测.
“我们仍在做一些更基础的工作，”Chong说. “但了解这些系统的行为方式可能有助于实现这一目标的长期项目.”
华莱士在大学期间与钟教授的合作促成了他与哥伦比亚大学一位教员的研究合作. 和他一起，华莱士将钟的一维研究扩展到了二维.
在买球平台开始这种高层次的研究, 华莱士说, “综合了我在买球平台学到的所有东西，以及我所学到的数学知识.”
她继续说道, “做研究可以让我把我在课堂上学到的东西应用到我在现实世界中看到的东西上, 看看它是如何重要和相关的.”
《买球平台》, 是开放获取的, 买球平台通过弗莱彻家庭研究补助金提供了出版费用的支持. 华莱士的研究得到了国家科学基金会和买球平台基金会的资助 考夫曼家庭奖学金.
