【前沿科技】我科学家实现水波单向传播
海洋是人类活动重要场所,如果能灵活控制水波传播方向,减少海浪对相关设备的侵袭,将极大便利人类活动,对海洋环境保护也有积极意义。近日,厦门大学陈焕阳教授课题组借鉴人工表面等离激元的理论方法,在水波局域现象研究取得重要突破,提出水波极化激元新概念,并通过设计的超材料结构实现水波的单向传播。近日,国际期刊《物理评论快报》对相关成果进行了重点报道。
研究人员发现,横磁场模式的麦克斯韦方程组和表面水波的亥姆霍兹方程具有相似性,通过对比发现介电常数张量和水深张量相互对应,因此可以通过控制不同地方的水深来实现不同的折射率分布。但该类比具有一定的局限性,只适用于均匀的重力系统。为了求解更加复杂的水波系统,研究人员推导出了一般情况下的浅水波动方程,它不仅适用各向异性且非均匀的水深,也适用非均匀重力系统。
研究中,他们提出并设计了一种一维凹槽阵列,首次实现水波局域化和单向传播,并在此基础上,凝练出“负水深”和“水波极化激元”新概念,为变换流体力学提供了新的见解。
“该装置可以等效为各向异性水深和负水深。”陈焕阳解释,该研究将电磁波中激发单向传播的等离激元方法推广到水波中,激发出单向传播的水波。金属之所以能在其表面激发出高度局域化的等离激元,是因为金属在特定频段的介电常数为负数,但是自然界中没有“负”水深的存在,而研究人员通过研究发现由刚体构成的一维凹槽阵列可以等效为负的水深,从而可以激发出单向传播的水波。
这项研究成果表明,水波可被信息化,有可能实现水波单向传输和水体净化等重要应用,同时具有潜在的海洋运输价值。(来源:科技日报)
海洋是人类活动重要场所,如果能灵活控制水波传播方向,减少海浪对相关设备的侵袭,将极大便利人类活动,对海洋环境保护也有积极意义。近日,厦门大学陈焕阳教授课题组借鉴人工表面等离激元的理论方法,在水波局域现象研究取得重要突破,提出水波极化激元新概念,并通过设计的超材料结构实现水波的单向传播。近日,国际期刊《物理评论快报》对相关成果进行了重点报道。
研究人员发现,横磁场模式的麦克斯韦方程组和表面水波的亥姆霍兹方程具有相似性,通过对比发现介电常数张量和水深张量相互对应,因此可以通过控制不同地方的水深来实现不同的折射率分布。但该类比具有一定的局限性,只适用于均匀的重力系统。为了求解更加复杂的水波系统,研究人员推导出了一般情况下的浅水波动方程,它不仅适用各向异性且非均匀的水深,也适用非均匀重力系统。
研究中,他们提出并设计了一种一维凹槽阵列,首次实现水波局域化和单向传播,并在此基础上,凝练出“负水深”和“水波极化激元”新概念,为变换流体力学提供了新的见解。
“该装置可以等效为各向异性水深和负水深。”陈焕阳解释,该研究将电磁波中激发单向传播的等离激元方法推广到水波中,激发出单向传播的水波。金属之所以能在其表面激发出高度局域化的等离激元,是因为金属在特定频段的介电常数为负数,但是自然界中没有“负”水深的存在,而研究人员通过研究发现由刚体构成的一维凹槽阵列可以等效为负的水深,从而可以激发出单向传播的水波。
这项研究成果表明,水波可被信息化,有可能实现水波单向传输和水体净化等重要应用,同时具有潜在的海洋运输价值。(来源:科技日报)
浙江大学在形势与政策课程中首次开设“国之大者”专题,邀请一批扎根祖国大地、服务“国之大者”的专家学者走进课堂,讲深、讲透、讲活“国之大者”的崭新命题及其意义。他们中有的扎根在希望田野30余年,有的奋力攻关在基础研究前沿,有的对外传播可信、可爱、可敬的中国……一起跟随小浙走进这堂“宝藏课”,看看宝藏老师叭[羞嗒嗒][打call]#看不见的浙大##灿若星辰的浙大人#
刊名:《新闻研究导刊》
主办单位:重庆日报报业集团
出版周期:半月
出版地:重庆市
[鲜花]【主要栏目】:专题探讨、基金课题、学术研究、文产研究、广电研究、影视艺术、动漫艺术、媒介观察、传媒实务、基层传播、编辑出版、装帧设计、创意、教研前沿、政工研究、经营管理等与新闻传播等。
#论文##评职称##大学生##新闻#
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