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我國建造“人造黑洞” 吸收利用太陽能
最近更新時間：2013-6-21
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我國建造“人造黑洞” 吸收利用太陽能
據(jù)英國《新科學家雜志》報道，目前，科學家建造了可以吸收周圍光線的人造電磁“黑洞”。該設備可吸收太陽能，可轉(zhuǎn)化成為人們使用的熱能或電能。
這個人造黑洞在微波頻率下工作，不久之后便能吸收可見光線，是收獲太陽能產(chǎn)生電能的一種全新方法。今年初，印度烏爾都大學的伊維根-納瑞馬諾維（Evgenii Narimanov）和亞歷山大-基爾迪謝維（Alexander Kildishev）在媒體雜志上發(fā)表一項研究，提出如何建造可以吸收光線的桌面黑洞的理論。這種人造黑洞可模擬宇宙黑洞，其強烈的重力可彎曲周圍的時空，導致周圍任何物質(zhì)或輻射遵循扭曲的時空，并螺旋向內(nèi)被吸收。
納瑞馬諾維和基爾迪謝維認為，這種人造黑洞可使光線向該設備中心彎曲吸收。他們設計的人造黑洞是由包含著同軸環(huán)殼的中心柱構(gòu)成的圓柱結(jié)構(gòu)。能使光線彎曲向內(nèi)的關鍵因素在于同軸環(huán)殼的介電常數(shù)，它可以影響電磁波的電成分，增大從外部至內(nèi)部表面的光滑程度，這類似于接近黑洞的時空的彎曲度。當同軸環(huán)殼與中心柱相接觸，同軸環(huán)的介電常數(shù)必須匹配中心柱，因此光線可以被吸收，而不是被反射。
目前，中國南京市東南大學的科學家崔鐵軍和陳強將納瑞馬諾維和基爾迪謝維的理論應用為實踐，建造了一個微波頻率的“人造黑洞”。該設備采用一種“超級材料”構(gòu)造成60個同軸環(huán)，據(jù)悉，超級材料曾被用于隱身斗篷。
每個同軸環(huán)是以不同結(jié)構(gòu)的電路板形式形成，同軸環(huán)之間彼此相連接，因此其介電常數(shù)非常平滑。外部的40個同軸環(huán)構(gòu)成外殼，內(nèi)部的20個同軸環(huán)構(gòu)成吸收體。崔鐵軍說：“當入射的電磁波打擊該設備時，電磁波將被誘導進入內(nèi)部的同軸環(huán)，然后被吸收。在同軸環(huán)將把吸收的光線轉(zhuǎn)變成為熱量。”
納瑞馬諾維非常贊嘆中國兩位科學家建造的人造黑洞，他說：“我非常吃驚他們竟能如此快地建造完成人造黑洞!”
這個人造黑洞以相同的方法捕獲光波并不容易，可見光波長比微波輻射的數(shù)量級要小許多。這就要求同軸環(huán)相應地需要建造得更小一些。崔鐵軍對他們建造的人造黑洞充滿了信心，他說：“我期望這個光學黑洞能夠在2009年底被廣泛使用。”
像這樣的人造黑洞可用于收集太陽能量，尤其是對于太陽反射鏡過于漫射，難以在太陽能電池上聚集的太陽光線。光學人造黑洞則能夠*將這些光線吸收，并直接轉(zhuǎn)化吸收在同軸環(huán)上的太陽能電池。納瑞馬諾維說：“如果這種設備能夠有效地工作，那么以后將不再需要采用拋物線反射鏡收集太陽光線。”