物理科技生物学-PHYICA

用模安倍末梨花拟超材料弯曲微波和禁止频率

物理学 2021-12-11 23:59:13

伊利诺伊大学香槟分校 马修·帕利沃达在伊利诺伊大学香槟分校的实验室工作

学分:伊利诺伊大学香槟分校 利用等离子体来控制微波以将直接能量射向特定的点,探索了它们在高能电场中的耐久性和它们的可重构结构

高功率微波束,类似于激光,可以长距离高速传输能量,不受风、重力或其他力的影响

伊利诺伊大学香槟分校的航天工程师模拟了一种由等离子体结构形成的超材料,以展示其调谐微波频率的潜力

“在模拟中,我们重点研究了大气等离子体光子晶体——一种由等离子体柱形成的结构,大约

1至

直径8毫米,排列成行成列——把它想象成一个整齐有序的微小等离子森林

最终,我们试图找到控制等离子体密度、柱间距、柱半径的旋钮,以最好地控制通过结构的微波频率,”马特·帕利沃达说,他是该系与约书亚·罗威副教授合作的博士生

麻省理工学院航空航天工程学院

帕利沃达的模拟侧重于通过改变材料结构来预测禁止某些频率穿透材料的频率带隙

“它只是把它完全挡住了

当你向一种物质发射微波时,它可能很容易通过,但也可能被反射

在这些带隙,它反映出,禁止频率,”他说

帕利沃达说:“当你拨动吉他弦时,它会以一定的频率振动,这取决于弦的长度。”

“要改变频率,你可以在弦的一端放一个夹子,缩短振动长度,防止它在其他频率下振动

在等离子体的情况下,柱之间的间距是我们的弦,微波能量可以在这里振荡,而等离子体柱是弦的固定端

通过这种方式,等离子体结构允许微波能量在特定的波长——特定的频率——下振荡,并阻挡其他能量

" 材料的排列或结构可以决定微波能量如何被折射和导向目标

他说光子晶体和超材料具有天然材料所没有的电磁特性

定向能可用于军事应用,但帕利沃达说,它也可用于给太空中的卫星充电,或可能将卫星移至更高的轨道

帕利沃达在华盛顿大学获得了理学学士学位,并在密苏里科技大学获得了硕士学位,当时罗威在该校任教

“我对在机翼上使用等离子作动器很感兴趣,但当我到达伊利诺伊州时,我真的掉进了兔子洞,开始钻研超材料的电磁学

他说:“我参加了一些微波课程和等离子波课程,所以我计划继续在这个定向能领域工作,如果不是专门研究等离子光子晶体的话。”

“可重构大气等离子体光子晶体的多参数空间带隙控制”的研究

帕利沃达和约书亚·L

漫游出现在等离子体物理学中

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