science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een niet-stralende bron van elektromagnetisme creëren

Figuur 1. De conceptuele benaderingen om (a) elektrische anapool te realiseren, (b) NR elektrische bron, en (c) NR magnetische bron. Krediet:DOI:10.1103/PhysRevLett.127.096804

Een internationaal team van onderzoekers heeft een manier ontwikkeld om niet-stralende bronnen van elektromagnetisme te creëren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun techniek en hoe goed het werkte toen ze een model testten op basis van hun ideeën.

Voor vele jaren, natuurkundigen hebben geworsteld met het idee van "meta-atomen, " macroscopische objecten die wisselstroom hebben die de emissie van elektromagnetische energie verhindert. In 1957, Yakov Zel'dovich kwam met het idee van anapole staten, waar pariteitsschendingen in elektrische stroom elektrische momenten zonder polen zouden produceren. Sinds die tijd, sommige astrofysici hebben gesuggereerd dat dergelijke toestanden zouden kunnen verklaren hoe donkere materie verborgen blijft.

In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een systeem bedacht dat het mogelijk maakt om anapole staten te observeren, vervolgens modelleren en vervolgens een demonstratieapparaat maken. Het apparaat bestond uit een eenvoudige stralingsantenne die in een holle diëlektrische schijf met een hoge permittiviteit was geplaatst - een opstelling waardoor de schijf kleiner kon zijn dan de golflengte van de uitgezonden straling. De onderzoekers merken op dat het ontwerp van het apparaat zodanig was dat de elektromagnetische straling die door de antenne wordt uitgezonden op een destructieve manier zou interfereren met golven die in de diëlektrische schijf worden geproduceerd, waar ze elkaar zouden opheffen. Het team modelleerde vervolgens de eenvoudige opstelling op een computer waarmee het gedrag van het elektromagnetisme kon worden gesimuleerd. Ze ontdekten dat door de frequentie van de antenne te veranderen, ze zouden het zo kunnen afstemmen dat de golven die door de schijf worden geproduceerd, worden geannuleerd. Volgende, het team gebruikte de resultaten van hun simulaties om een ​​echt testapparaat te maken.

Vanwege beperkingen in hun laboratorium, het team werd gedwongen een apparaat te maken op basis van microgolven in plaats van radiofrequenties - ze plaatsten een 18 mm-antenne in een schijf van 6,4 mm en plaatsten deze in een echovrije kamer. Ze gebruikten een andere antenne om de emissies van het apparaat te meten nadat het was ingeschakeld. Ze ontdekten dat het apparaat de totale onderdrukking van verre-veldstraling kon ondersteunen. De onderzoekers suggereren dat hun apparaat de weg zou kunnen effenen voor de ontwikkeling van nieuwe soorten draadloze apparaten voor stroomoverdracht.

© 2021 Science X Network