綜合外媒報導,物理學家近日成功研發出「電磁渦旋砲」(electromagnetic vortex cannon),將渦旋環(vortex rings)和電磁學(electromagnetic)兩大現象結合,實現了28年前理論中的預測。這項技術突破將為通訊、國防及太空探索等領域帶來革命性的應用前景,並為資料傳輸、編碼及目標探測提供全新解決方案。這項研究近日發表於《應用物理評論》(Applied Physics Reviews),為未來科技發展開啟了新的可能性,後續研究將進一步推動其在各領域的應用,帶來技術革命。
渦旋環是一種流體動力學現象,當高速射流穿過靜止流體時,摩擦力會形成環狀旋轉結構。1996年,物理學家R·W·赫爾沃斯(R. W. Hellwarth)和P·努奇(P. Nouchi)便提出了「飛行甜甜圈」(flying doughnuts)的概念,預測了電磁渦旋的存在。然而,這一現象直到近期才被國際研究團隊成功實驗證實。
這個研究團隊研發了一種裝置,能產生類似「空氣渦旋砲」的微波環形脈衝(microwave toroidal pulses),並使用超寬頻天線來製造旋轉的電磁波。這些電磁渦旋不僅能在長距離傳輸中保持形狀和能量,還具備斯格明子(skyrmions)的特殊結構,自動修復損壞,確保穩定性。這項技術具備傳輸更多資訊的能力,可能成為未來通訊技術的核心。電磁渦旋環在受到環境干擾時仍能保持穩定,顯示出它在遙感技術和目標探測中的巨大潛力,特別適用於國防系統和太空探索。


