新方法實現零損耗存儲機械波

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【新唐人北京時間2019年09月09日訊】科學家最近完成的一項實驗展示了零損耗存儲機械波能量的可行性。對未來控制和存儲其它形式的波動能量,包括光波都具有重要意義。

機械波類似在海面傳播的水波,只不過它是在固體材料內傳播振動。」這份研究的主要作者紐約城市大學的安德裡亞.阿魯(Andrea Alu)說,「吉他琴弦傳動的振動就是很好的一個例子。」

如果用材料收集波動能量,一般來說在能量接觸到吸收材料的時候會有一部份損失。

「(吸收材料)把能量轉化成其它形式了。在這個實驗中,我們想把這部份能量以相同的形式儲存下來。」阿魯說,「我們通過控制和定制能量波時間序列,讓它們接觸非吸收材料,這種材料有效地把能量無損耗地積攢起來,就像被吸收了一樣。這樣,所有抵達能量收集體的波動就全部被儲存起來。更重要的是,都以一種特定的形式儲存,而沒有轉化成熱能。」

這個實驗使用兩條中間帶縫隙的碳鋼棒,兩頭裝配的能量傳動器產生兩道反向傳播的機械波,並小心地控制每道波的振動時間,確保中間的縫隙把所有的能量都收集起來。儲存的能量可以根據需要定向釋放。

研究者稱,這份研究對很多領域都有借鑒意義。

「我們用機械波進行的實驗實現了對振動控制的新高度,很多建築體的完整性都要用到,比如橋樑。因此我們的研究將改善這些控制系統的效能。」

「此外,我們還在探索對其它波動能量的控制,包括光波。我們預計,能造出更有效的基於類似原理的光學計算機、量子計算機設備,以及改善無線充電、存儲和開關控制。」

這份研究近期發表在《科學進展》(Science Advances)期刊上。

──轉自《大紀元》(記者張妮編譯)

(責任編輯:葉萍)

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