《基於特異材料的非輻射無線能量傳輸技術研究》是依託同濟大學，由李雲輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於特異材料的非輻射無線能量傳輸技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李雲輝
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本申請課題將圍繞基於特異材料的非輻射無線能量傳輸技術展開研究。研究重點集中在特異-正常材料複合結構中的電磁共振隧穿現象研究、特異-正常材料複合結構對電磁場調控機理研究以及基於特異材料的非輻射無線能量傳輸原理性器件的設計這三個方面。通過上述研究工作，我們擬解決以下關鍵問題：（1）基於特異-正常材料複合結構中共振隧穿現象的高效遠距離隧穿機制。(2)基於特異材料非輻射無線能量傳輸範圍內的電場抑制。本課題的特色在於利用了特異材料易於小型化及電磁場調控手段豐富的特點，通過共振隧穿方式實現複雜環境下的高效遠距離無線能量傳輸，同時還可具有節能和環境友好的特點。本項目從理論和實驗兩方面對基於特異材料的非輻射無線能量傳輸機制進行研究，其結果一方面有助於人們深入理解電磁波在含特異-正常材料複合結構中的傳播行為，另一方面更有助於推動非輻射無線能量傳輸技術在日常環境中的實際套用。
結題摘要
本項目的目標是對基於特異材料的非輻射無線能量傳輸技術展開研究。研究內容包括特異-正常材料複合結構中的電磁共振隧穿現象研究、特異-正常材料複合結構對電磁場調控機理研究以及基於特異材料的非輻射無線能量傳輸原理性器件的設計這三個方面。 針對第一、第二部分研究內容，我們主要圍繞特異-正常材料複合結構中的電磁共振隧穿現象，特別對非共軛單負異質結、可調零等效折射率隧穿結構等進行了較為深入的研究。一方面獲得了這類含正常材料的複合結構中電磁隧穿發生的基本原理和條件，著重討論了在正常材料（空氣）較長，也就是和日常環境下中、遠距離電磁隧穿發生的條件。另一方面也對此時電磁場的調控機理，即對其中電場或磁場分量進行分離控制的方法進行了詳細的討論。 進一步研究需要解決的難點是實際的電磁特異材料以及相關隧穿系統的構建。目前，我們已經在這方面取得了一定的進展，特別是已經構建了以人工電-磁反射表面為基礎的隧穿系統，並在微波暗室中通過天線系統進行測試，獲得了與理論計算相符的結果。進一步的工作方向一是將現有的系統最佳化、結構簡化，二是將系統的工作頻率從現在的微波頻段（限於我們的實驗條件）轉移到50-100MHz的低頻區域，從而實現中遠距離無線能量傳輸的演示性實驗。
