EO

De elektromagnetische wereld is niet langer wederkerig

05 januari 2021 om 10:39 uur

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Aalto University heeft een nieuwe en eenvoudige manier gevonden om de wederkerigheidswet in de elektromagnetische wereld te doorbreken door de eigenschappen van een materiaal periodiek in de tijd te veranderen. De doorbraak kan helpen bij het creëren van efficiënte niet-wederkerige apparaten, zoals compacte isolatoren en circulatiepompen, die nodig zijn voor de volgende generatie microgolf- en optische communicatiesystemen.


Het onderzoek is gpubliceerd in Physical Review Letters.

 

Als we door een raam kijken en onze buurman op straat zien, kan de buurman ons ook zien. Dit wordt wederkerigheid genoemd en is het meest voorkomende fysische fenomeen in de natuur.

 

Elektromagnetische signalen die zich voortplanten tussen twee bronnen worden altijd beheerst door de wederkerigheidswet: als het signaal van bron A kan worden ontvangen door bron B, dan kan het signaal van bron B ook worden ontvangen door bron A met hetzelfde rendement.

 

De onderzoekers van Aalto, Stanford en de EPFL hebben aangetoond dat de wederkerigheidswet kan worden overtreden als de eigenschap van het voortplantingsmedium tijdelijk verandert. Het voortplantingsmedium is hier een materiaal waarin licht en elektromagnetische golven overleven en zich voortplanten van het ene punt naar het andere.

 

Het team heeft theoretisch aangetoond dat, als het medium wordt gevormd tot een asymmetrische structuur en de fysieke eigenschappen ervan wereldwijd in de tijd variëren, het signaal dat wordt gegenereerd door bron A kan worden ontvangen door bron B, maar niet andersom.

 

Laser en communicatie

"Dit is een belangrijke mijlpaal in zowel de natuurkunde als de technische wereld. We hebben eenrichtingslichttransmissie nodig voor een verscheidenheid aan toepassingen, zoals het stabiliseren van laserwerking of het ontwerpen van toekomstige communicatiesystemen, zoals full-duplex systemen met een grotere kanaalcapaciteit", zegt postdoc Xuchen Wang van de Aalto University.

 

Voorheen vereiste het creëren van een niet-wederkerig effect een voorspanning van externe magneten, waardoor apparaten omvangrijk werden, temperatuurinstabiel, en soms incompatibel met andere componenten. De nieuwe bevindingen bieden de eenvoudigste en meest compacte manier om elektromagnetische wederkerigheid te doorbreken, zonder de noodzaak van omvangrijke en zware magneten.

 

Versterking

"Dit stelt ons in staat om eenvoudige en compacte materiaalplatforms te ontwerpen die in staat zijn tot eenrichtingslichttransmissie. En zelfs versterking", zegt Xuchen.

 

Gerelateerd nieuws

95 procent minder stikstofoxide met hybride-elektrisch vliegtuig

MIT bedenkt emissiecontrolesysteem voor vliegtuigen

MIT-ingenieurs hebben een concept bedacht voor de voortstuwing van vliegtuigen waarvan ze schatten dat het 95 procent van de stikstofoxide-uitstoot in de luchtvaart kan elimineren en daarmee het aantal bijbehorende…

Kan machine learning de ontwerpcyclus van technologie 40.000 keer versnellen?

Kan machine learning de ontwerpcyclus van technologie 40.000 keer versnellen?

Een onderzoeksteam van Sandia National Laboratories (VS) heeft machine learning gebruikt om lastige materiaalkundige berekeningen meer dan 40.000 keer sneller dan normaal uit te voeren. Hun resultaten kunnen een…

Fugro's technologieën bewaken de bruggen en kademuren van Amsterdam

Nieuwe technieken nodig voor bewaking bruggen en kademuren Amsterdam

Honderden bruggen en kilometers kademuren in Amsterdam hebben het einde van hun constructieve levensduur bereikt en verkeren vaak in een slechte staat van onderhoud. Dit werd afgelopen herfst nog pijnlijk duidelijk met…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

25 januari 2021, online

The Things Conference

LoRaWan conferentie

26 januari 2021, online

Productie Proces Automatisering (PPA) online kennisdagen

Er is een transitie naar nieuwe technologie maar wat is de roadmap?

2 februari 2021, online

Productie Proces Automatisering (PPA) online kennisdagen

Er is een transitie naar nieuwe technologie maar wat is de roadmap?

Meer agendapunten »