물 파도를위한 새로운“보이지 않는 망토”

물 파도를위한 새로운“보이지 않는 망토”

구조는 언젠가 선박과 잠수함의 항력을 줄이고 항구의 선박을 보호 할 수 있습니다.

두 개의 서로 다른 과학자 팀이 물체를 빛으로부터 보호하는 대신 새로운 유체 역학적 "보이지 않는 망토"를 고안했습니다. 과학자들은 그들의 연구 결과를 Physical Review Letters의 두 가지 새로운 논문에서 설명했습니다. 이러한 종류의 은폐 구조물은 언젠가 선박이나 잠수함의 항력을 줄이거 나 항구 나 부두의 선박을 강한 파도로 인한 잠재적 손상으로부터 보호 할 수 있습니다.

지금까지 생성 된 대부분의 "비 가시성 망토" 는 전자기 체제에서 작동하며 메타 물질에 의존합니다. " 메타 물질 (metamaterial) "은 빛이 정상적으로 구부러지지 않는 방식으로 미세한 구조로 빛을 구부릴 수 있는 물질로 , "굴절률"이라고합니다. 천연 재료는 양의 굴절률을 가지며; 2000 년 실험실 에서 처음 합성 된 특정 인공 메타 물질 은 음 의 굴절률을 가지므로 매우 날카로운 각도로 빛을 구부리는 방식으로 빛과 상호 작용합니다.

메타 물질은 전형적으로 신중하게 층을 이루는주기 격자 구조로 배열 된 금 또는 구리와 같은 전도성이 높은 금속을 포함한다. 빛이 재료를 통과하면 은폐 된 물체 주위로 구부러져 보이지 않게됩니다. 바로 뒤에있는 물체는 볼 수 있지만 은폐 된 물체 자체는 볼 수 없습니다. 그러나이 효과는 일반적으로 마이크로파, 적외선 또는 특정 주파수의 음파 또는 열파와 같은 특정 파장으로 제한됩니다.
올해 초 Ars는 프랑스 과학자 팀이 유명한 로마 콜로세움과 같은 특정 고대 로마 구조물이 매우 유사한 구조적 패턴을 가지고있어 천년에 걸친 지진으로 인한 피해로부터 보호 할 수 있다고 제안했다. 따라서 하루에 메타 물질을 사용하면 일반적으로 최악의 구조적 손상을 유발하는 더 얕은 표면 지진파를 방향 재지 정하여 지진으로 인한 인프라 손상 을 줄일 수 있습니다 .

유동성 유체 내의 물체에 대한 "비 가시성 망토"를 구축 하기위한 종래의 노력 이 있었으며 , 이는 전형적으로 마이크로 펌프 또는 유사한 활성 성분을 수반 하였다 . 한국 서울 대학교 과학자들의 새로운 디자인 의 독특한 점은 수동적 인 망토라는 것입니다. 523 개의 작은 기둥으로 이루어진 링은 유입되는 유체 흐름을 편향시켜 물체 또는 장애물이있는 링의 중앙 (이 경우 실린더)이 드래그를 경험하지 않도록합니다. 다운 스트림 웨이크가 없으면 실린더가 효과적으로 "클로킹"되었음을 나타냅니다.

베이징 대학교와 중국 샤먼 대학교의 두 번째 독립적 인 과학자 그룹은 유체 역학 망토에 대해 약간 다른 수동적 접근 방식 을 고안했습니다. 이 과학자들의 목표는 항력을 제거하는 것이 아니라 수로 내에서 파도의 진폭을 줄이는 것이기 때문입니다. 보이지 않는 망토의 광학 도파관 버전에서 영감을 얻은 그들은 고유 한 유체 역학 버전의 그라디언트 인덱스를 만들었습니다. 이것은 유입 유체 흐름을 효과적으로 재지향하여 얕은 지역의 파도가 더 느리게 전파되어 궁극적으로 탱크의 중앙에 파도가 없도록합니다.