無損保存無形的機械波光波電磁波,真正有意義的工程突破

,由紐約市立大學高級科學研究中心光子學倡議創始主任AndreaAlù和航空工程教授Massimo Ruzzene領導的一組研究人員已經通過實驗證明,可以有效地捕獲和存儲物理波形,然後將其引導到特定位置。

無損保存無形的機械波光波電磁波,真正有意義的工程突破

“我們的實驗證明,非傳統形式的激發為控制波的傳播和散射提供了新的方法,”Alù說。“通過仔細調整激發的時間依賴性,可以將波有效地存儲在空腔中,然後根據需要將其釋放到所需的方向。”

方法

為了實現他們的目標,科學家必須設計一種方法來改變波浪和材料之間的基本相互作用。當光或聲波撞擊障礙物時,它會被部分吸收或反射和散射。吸收過程需要立即將波轉換成熱量或其他形式的能量。不能吸收波浪的材料只能反射和散射它們。

研究人員找到了合適的材料和結構來保存波形。

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為了證明他們的理論,研究人員推斷他們需要定製波浪的時間演變,這樣當他們接觸到非吸收材料時,它們就不會被反射,散射或傳播。這樣可以防止撞擊在結構上的波浪逃逸,並且它會被有效地困在裡面,好像它被吸收一樣。然後可以按需釋放存儲的波。

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電磁波段

在他們的實驗過程中,研究人員沿著含有空腔的碳鋼波導管傳播兩個相反方向行進的機械波。仔細控制每個波的時間變化,以確保腔保持所有的衝擊能量。然後,通過停止激勵或使其中一個波失諧,它們能夠控制所存儲的能量的釋放並根據需要將其發送到期望的方向。

“雖然我們使用固體材料中的彈性波進行概念驗證實驗,但我們的研究結果也適用於無線電波和光線,為高效能量收集,無線功率傳輸,低能量光子學提供了令人興奮的前景,並且通常增強控制波傳播,“Ruzzene說。

根據小編的工作經驗,這個組件及其原理是非常有用的。內行的人們自然知道是什麼。它能讓一系列實驗室的工作都能得到新的技術方案。


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