科學(xué)家利用模擬超材料來實(shí)現(xiàn)彎曲微波和禁止頻率

（文章來源：科技報告與資訊）

探索了使用等離子體控制微波以將直接能量發(fā)射到特定點(diǎn)的方法，以了解它們在高能電場中的耐用性和可重構(gòu)結(jié)構(gòu)。與激光類似，高功率微波束可以在遠(yuǎn)距離上以高速度傳輸能量，不受風(fēng)、重力或其他力的影響。伊利諾伊大學(xué)香檳分校的航空航天工程師模擬了由等離子體結(jié)構(gòu)形成的超材料，以證明其調(diào)諧微波頻率的潛力。

伊利諾伊大學(xué)航空系副教授約書亞·羅維（Joshua Rovey）的博士生Matt Paliwoda說：“在模擬中，我們專注于大氣等離子體光子晶體（一種直徑約0.1至0.8毫米的等離子體列形成的結(jié)構(gòu)，排列成行和列），認(rèn)為它是整齊有序的微小等離子體森林。我們正在努力尋找轉(zhuǎn)動的旋鈕（等離子密度、柱間距、柱半徑），以更好地控制穿過結(jié)構(gòu)的微波頻率?！?/p>

Paliwoda的模擬集中在通過更改材料結(jié)構(gòu)來預(yù)測禁止某些頻率穿透材料的頻帶隙。他說：“它只是完全阻塞了微波。當(dāng)向某種材料發(fā)送微波時，它可能很容易通過它，但也可以被反射。在某些帶隙處，它會反射，從而禁止了該頻率。”

“當(dāng)拔動吉他弦時，它會以一定的頻率振動，這取決于弦的長度，” Paliwoda說。“要更改頻率，可以在弦的一端放一個夾子，以縮短振動長度并防止其在其他頻率下振動。對于等離子，列之間的間距是我們的弦，微波能量可以在等離子柱是管柱的固定端時發(fā)生振蕩。這樣，等離子結(jié)構(gòu)允許微波能量在某些波長（某些頻率）下發(fā)生振蕩，而阻止其他波長。”

材料的布置或結(jié)構(gòu)可以確定微波能量如何折射并指向目標(biāo)。他說，光子晶體和超材料具有天然材料所沒有的電磁特性。定向能源可用于軍事應(yīng)用，但Paliwoda表示，它還可用于為太空中的衛(wèi)星充電或?qū)⑿l(wèi)星移至更高的軌道。
（責(zé)任編輯：fqj）