中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,美國(guó)杜克大學(xué)和波士頓學(xué)院的科學(xué)家利用特殊的人造超材料,可在不傷害有機(jī)體或不損壞電子設(shè)備的情況下,從理論上大幅提高電磁力,且無需增加所施加的電流。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在《物理評(píng)論B》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。
電磁由電和磁兩種場(chǎng)組成。交流電源會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng),增加兩者之一通常也會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)隨之增長(zhǎng),但電場(chǎng)會(huì)在增加過度后出現(xiàn)問題。杜克大學(xué)電子和計(jì)算機(jī)工程系助理研究教授雅羅斯拉夫·烏爾佐莫夫表示,對(duì)于任何涉及人類尺度的電磁應(yīng)用,產(chǎn)生強(qiáng)作用力所需的高密度電磁場(chǎng)都將干擾其他設(shè)備,并對(duì)包括人類在內(nèi)的生物組織造成傷害。
如果電磁主要由磁場(chǎng)構(gòu)成,這一問題的嚴(yán)重性將大幅降低,因?yàn)槭聦?shí)上生物物質(zhì)和大多數(shù)傳統(tǒng)的材料對(duì)于磁場(chǎng)來說都是透明的,然而我們卻不能完全抑制電場(chǎng)。現(xiàn)在,一種磁性活躍的超材料能在理論上減少產(chǎn)生高磁場(chǎng)所需的電流量,從而降低環(huán)境中的電場(chǎng),使高功率的電磁系統(tǒng)更加安全。
解決這一問題所需的超材料由波士頓學(xué)院的科研人員負(fù)責(zé)制造。其完全由人造結(jié)構(gòu)組成,能顯示出不同于自然物質(zhì)的特性。這些超材料能夠組裝成大小、形狀和特性不受局限的陣列,具體由它們的潛在用途所決定。
超材料能增加磁力而無需增加施加在源線圈上的電流。靜磁表面的共振現(xiàn)象能使磁懸浮系統(tǒng)內(nèi)懸浮物體的質(zhì)量提高一個(gè)數(shù)量級(jí),使用的電量則不會(huì)增加。以磁懸浮列車為例,傳統(tǒng)的電磁可作為超材料的補(bǔ)充,以利用同樣的電量生成強(qiáng)度更高的磁場(chǎng)。
電磁學(xué)目前廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域和多種設(shè)備之中,如利用激光光鑷操控微型粒子、打造潛在的高毀滅性武器等。而此次的理論發(fā)現(xiàn)對(duì)于磁懸浮列車方面的應(yīng)用等均具有深廣影響。