机械波的能量给锁进了固体材料里

科学家在实验室里把机械波的能量给锁进了固体材料里。他们把这个过程设计得非常巧妙,把机械波给消失了又给复活了。这意味着以前材料吸收掉的那部分能量,现在也给存起来了。给你打个比方,就像海浪被一堵隐形墙给拦住了一样,海浪没被消化掉,也没被蒸发掉。所以这次实验成功地把振动能量100%给锁进了固体里。机械波其实就是固体里传播的振动。你可以把它想象成吉他弦上的涟漪。弹拨一下琴弦,能量就顺着琴身传下去了。以往如果这段能量被材料给截住,通常都会变成热能或者被吸收掉。这次实验的核心就是给这个截胡过程一个逆袭机会。研究人员用了两条碳钢棒和一条微小缝隙来解决这个问题。他们在两端装上能量传动器,然后给两根棒里注入两道反向传播的机械波。关键的一步是精确控制两道波到达缝隙的时间。当第一道波到了缝隙的时候,第二道波也刚好赶到。两道波叠加后就把振动给压进了缝隙里。因为缝隙材料对波是透明的而且没有能量转化路径,所以所有抵达的能量都被100%储存起来了。这个储存过程就像给固体安装了一个“隐形电池”,随时需要随时取用。实验还证明了储存好的能量可以定向释放出来。如果需要释放这些储存好的能量,研究人员只需要通过反向驱动传动器就可以了。这样一来就能把锁在缝隙里的振动能量给释放出来。这种定向释放功能让我们有更多应用场景可选。比如手机放着缝隙旁边就可以收集这些振动能量并传输到电池里去给手机充电。此外科学家还把这个原理应用到了桥梁、建筑、光学和量子计算等领域中去了。 最近这项研究成果已经发表在了《科学进展》上。目前虽然实验还只是在厘米级碳钢棒上完成,但团队表示缩小到微米级、集成进芯片并非难事。未来零损耗存储技术有望应用到智能手表的振子、植入式医疗传感器甚至太空探针的能源回路上——让每一丝振动都发挥最大作用!