伊利诺伊大学香槟分校的米歇尔·赫尔斯·赖斯 学分:伊利诺伊大学格兰杰工程学院 如今，大多数技术依赖于以光、无线电或机械波形式传输能量的设备
然而，无论是在制造过程中，还是在恶劣环境中使用后，这些波导通道都容易出现紊乱和损坏
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格兰杰工程学院的研究人员已经通过实验证明了一种新的方法，即使是通过有缺陷的波导，即使这种紊乱是时间上的短暂现象，也可以转移能量
这项工作可能会导致更强大的设备继续运行，尽管损坏
机械科学与工程副教授高拉夫·巴赫尔和物理学教授泰勒·休斯在《自然通讯》上发表了他们的发现
这项重要的工作是由同样在机械科学和工程领域的博士后研究员英博·格林伯格领导的
他们的文章“磁机械拓扑绝缘体中的鲁棒瞬时泵浦”详细说明了拓扑泵浦的演示，拓扑泵浦是一种系统，当它被周期性地及时驱动时，产生按需的、鲁棒的机械能传输
研究人员使用由弹簧、质量和磁铁组成的一维磁机械人造材料建造了拓扑泵
该泵的灵感来自于1983年获得诺贝尔奖的物理学家大卫·索尔斯的工作，他在工作中提出了一个实现单粒子量子化输运的方案，即
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电子，通过周期势，e
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原子链
其基本原理是根据时间对链条结构进行渐进的周期性调整
在泵送循环的每个周期完成时，单个粒子必须在一端进入链，同时单个粒子必须在链的另一端离开
即使原子链有一定程度的无序，这种情况也会发生
这种类型的系统被称为泵，因为它的技术描述让人联想到阿基米德螺旋，一种手动水泵，其历史可以追溯到古埃及
格兰杰的研究人员采纳了索尔斯的想法，并将其应用到机械拓扑泵中
一个显著的区别是，它们的泵在泵送周期的一个周期内，通过整个链条输送机械能，而不是颗粒或水
此外，即使链条在空间或时间上有大量的无序，泵也能成功运行
为了完成与水螺杆泵的类比，研究人员用一个旋转的曲轴来驱动他们的演示
巴赫尔解释说:“最终，我们希望扩大这一演示，为光、声和电产生类似的弹性波导。”
“我们的梦想是在一维信道的一端放入一个信号，并保证在用户需要时以一种健壮的方式传输到另一端
我们相信拓扑泵是一个很好的方法
" 光纤和铜线构成了我们所有通信技术的主干
目前，这种通信渠道沿线的中度损害
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除非完全断开，否则会降低信号强度，甚至产生不良反射，从而对这些通道能够承载的数据量产生不利影响
研究小组认为拓扑泵在这些情况下可能是一个很好的解决方案
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