惊涛骇浪不足惧 造福人类期可待 我科学家一项研究为利用海洋能发电提供技术支持

如何将海浪的动能转化为电能，使制造灾难的惊涛骇浪为人类服务。科学家通过计算发现，一个由低频共振器排成的周期阵列能够完全阻挡波长很长的水波，水波在周期浮子阵列中呈现出负重力。复旦大学材料科学系先进材料实验室教授胡新华及其合作者关于完全阻挡海洋波并利用波能发电的研究成果，近日在国际著名学术期刊《物理评论快报》上发表。这项科研成果对海啸多发国减灾防灾具有积极意义，同时也将为发展海洋能发电提供技术支持。

研究人员创新性地把超构材料的研究方法拓展到水波研究中，通过理论推导和数值计算，研究结果显示，当入射水波的频率在共振器频率附近时，共振器阵列将完全反射水波。他们发现，这种强反射能够戏剧性地改变共振器的海浪能吸收效率。水波不能通过这种阵列，是因为这种周期结构可以被等效成一种具有负重力的水。

海浪中蕴含着大量的能量，如果能被有效地利用，必将造福于人类。研究人员还发现，目前国外普通的海浪能发电厂运用了单个共振器，只有一个“吸收峰”，而此次研究运用的共振器阵列具有两个“吸收峰”，两者的吸收谱很不一样。此次研究者的模拟是针对特殊的共振器，即开一条缝的“开缝管”。他们预言其他共振器如阻尼浮子也具有同样的效果。特殊设计的浮子能够被用于提取海浪能，还可部分抵御海浪，是未来海浪能发电厂的核心部件。该研究成果给出了水波在共振器阵列中传播的完整理论并加以验证，可精确测出吸收海浪的效能和反射的水波，能有效降低海洋能发电的研发成本，对促进我国建立海洋能发电厂具有重要意义。