下载APP | 繁體版 | 发布广告 |常用工具

“电磁涡旋炮”问世 通讯革命来临

京港台:2024-9-24 09:58| 来源:自由时报 | 评论( 3 )  | 我来说几句


“电磁涡旋炮”问世 通讯革命来临

来源:倍可亲(backchina.com)

  物理学家成功研发出“电磁涡旋炮”(electromagnetic vortex cannon),结合了涡旋环(vortex rings)与电磁学(electromagnetic)两大迷人现象,实现了28年前的理论预测,为未来通讯、国防及太空探索等领域带来革命性的应用前景。这项突破不仅印证了长期以来的理论,还有望成为下一代科技的关键基础,尤其在资料传输、编码及目标探测技术上,提供全新解决方案。

  科学媒体《IFLScience》报道,涡旋环是一种常见的流体动力学现象,当高速射流穿过静止流体时,摩擦力会形成环状旋转结构。这类现象广泛存在于自然界,某些海洋生物甚至利用涡旋环来捕捉猎物,例如水母等小型生物可能因接近这类涡旋而面临生命危险。研究人员幽默地表示:“涡旋环的景象壮观,但如果你是一只水母,可不要靠得太近。”

  早在1996年,物理学家R·W·赫尔沃斯(R. W. Hellwarth)和P·努奇(P. Nouchi)便理论上提出了“飞行甜甜圈”(flying doughnuts)的概念,预测可在自由空间中产生并传播电磁涡旋。然而,这一现象直到近日才由国际研究团队成功实验观测并证实。

  这个研究团队研发了一种装置,能够产生微波环形脉冲(microwave toroidal pulses),类似于电磁版的“空气涡旋炮”。他们使用一个超宽频的特殊天线,成功制造出旋转的电磁波。当天线发射时,会产生瞬间压力差,形成稳定的电磁涡旋环。这些涡旋环不仅在长距离传输时能够保持形状和能量,还具备像斯格明子(skyrmions)这样的特殊结构,能够自动修复自身的损坏,确保其稳定性和持续性。

  研究人员透过实验,精确绘制出这些涡旋脉冲在自由空间中的结构图,并展示了它们在传播过程中的动力学特性。这项技术具备广泛的应用潜力,特别是它的光谱和偏振特性,能传输比传统电磁波更多的资讯,有可能成为未来通讯网络的核心技术。研究人员表示,这项技术在资料传输和编码方面具有突破性,为现有技术瓶颈提供了全新的解决方案。

  此外,此外,电磁涡旋环即使在受到环境干扰时,依然能维持结构的稳定,这让它在遥感技术(remote sensing)和目标探测领域展现出巨大的应用潜力。研究团队解释:“透过分析这些涡旋脉冲的特殊模式,我们可以开发出更精准且可靠的目标探测与定位技术,不论是在国防系统还是太空探索方面,都有著非常重要的应用前景。”

  这项研究近日发表于《应用物理评论》(Applied Physics Reviews)期刊,为未来科技的发展开启了全新可能性。随著更多后续研究的展开,电磁涡旋炮在各领域的应用将会更加深入,带来革命性的技术变革。

  

  “电磁涡旋炮”(electromagnetic vortex cannon)示意图。(取自Applied Physics Reviews期刊)

 

推荐:美国打折网(21usDeal.com)    >>

        更多科技前沿 文章    >>

【郑重声明】倍可亲刊载此文不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何投资或其他建议。转载需经倍可亲同意并注明出处。本网站有部分文章是由网友自由上传,对于此类文章本站仅提供交流平台,不为其版权负责;部分内容经社区和论坛转载,原作者未知,如果您发现本网站上有侵犯您的知识产权的文章,请及时与我们联络,我们会及时删除或更新作者。

关于本站 | 隐私政策 | 免责条款 | 版权声明 | 联络我们 | 刊登广告 | 转手机版 | APP下载

Copyright © 2001-2025 海外华人中文门户:倍可亲 (http://www.backchina.com) All Rights Reserved.

程序系统基于 Discuz! X3.1 商业版 优化 Discuz! © 2001-2013 Comsenz Inc. 更新:GMT+8, 2025-5-2 07:37

倍可亲服务器位于美国圣何塞、西雅图和达拉斯顶级数据中心,为更好服务全球网友特统一使用京港台时间

返回顶部