中國科學家建造"人造黑洞" 吸收利用太陽能（圖）

2009-10-15 19:36

據英國《新科學家雜誌》報導，目前，科學家首次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，不久之後便能吸收可見光線，是收穫太陽能產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)在媒體雜誌上發表一項研究，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，導致周圍任何物質或輻射遵循扭曲的時空，並螺旋向內被吸收。

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殼的中心柱構成的圓柱結構。能使光線彎曲向內的關鍵因素在於同軸環殼的介電常數，它可以影響電磁波的電成分，增大從外部至內部表面的光滑程度，這類似於接近黑洞的時空的彎曲度。當同軸環殼與中心柱相接觸，同軸環的介電常數必須匹配中心柱，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"。該設備採用一種"超級材料"構造成60個同軸環，據悉，超級材料曾被用於製造隱身斗篷。

每個同軸環是以不同結構的電路板形式形成，同軸環之間彼此相連接，因此其介電常數非常平滑。外部的40個同軸環構成外殼，內部的20個同軸環構成吸收體。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部的同軸環，然後被吸收。在同軸環將把吸收的光線轉變成為熱量。"

納瑞馬諾維非常讚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並不容易，可見光波長比微波輻射的數量級要小許多。這就要求同軸環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於收集太陽能量，尤其是對於太陽反射鏡過於漫射，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完全將這些光線吸收，並直接轉化吸收在同軸環上的太陽能電池。納瑞馬諾維說："如果這種設備能夠有效地工作，那麼以後將不再需要採用拋物線反射鏡收集太陽光線。"