驚濤駭浪不足懼 造福人類期可待 我科學家一項研究為利用海洋能發電提供技術支持

如何將海浪的動能轉化為電能，使制造災難的驚濤駭浪為人類服務。科學家通過計算發現，一個由低頻共振器排成的周期陣列能夠完全阻擋波長很長的水波，水波在周期浮子陣列中呈現出負重力。復旦大學材料科學系先進材料實驗室教授胡新華及其合作者關于完全阻擋海洋波并利用波能發電的研究成果，近日在國際著名學術期刊《物理評論快報》上發表。這項科研成果對海嘯多發國減災防災具有積極意義，同時也將為發展海洋能發電提供技術支持。

研究人員創新性地把超構材料的研究方法拓展到水波研究中，通過理論推導和數值計算，研究結果顯示，當入射水波的頻率在共振器頻率附近時，共振器陣列將完全反射水波。他們發現，這種強反射能夠戲劇性地改變共振器的海浪能吸收效率。水波不能通過這種陣列，是因為這種周期結構可以被等效成一種具有負重力的水。

海浪中蘊含著大量的能量，如果能被有效地利用，必將造福于人類。研究人員還發現，目前國外普通的海浪能發電廠運用了單個共振器，只有一個“吸收峰”，而此次研究運用的共振器陣列具有兩個“吸收峰”，兩者的吸收譜很不一樣。此次研究者的模擬是針對特殊的共振器，即開一條縫的“開縫管”。他們預言其他共振器如阻尼浮子也具有同樣的效果。特殊設計的浮子能夠被用于提取海浪能，還可部分抵御海浪，是未來海浪能發電廠的核心部件。該研究成果給出了水波在共振器陣列中傳播的完整理論并加以驗證，可精確測出吸收海浪的效能和反射的水波，能有效降低海洋能發電的研發成本，對促進我國建立海洋能發電廠具有重要意義。