人造黑洞 太阳能发电将迎来全新模式

光线靠近黑洞时的全波仿真结果

　　《搜狐科学消息》据新科学家网站报道，中国科学家近日首次制造出一个可以吸收周围光线的电磁“黑洞”。这个装置可吸收微波，将来还可以吸收可见光，这将为太阳能发电技术创造一个全新的模式。

　　在今年早些时候，美国印第安纳州西拉法叶城(West Lafayette)普渡大学的叶甫盖尼·纳里马诺夫（Evgenii Narimanov）和亚历山大·基利季舍夫（Alexander Kildishev）共同发表了 一篇论文，在文章中作者通过模仿宇宙黑洞的性质，提出了关于桌面黑洞的理论设计方案。

宇宙黑洞的超强引力能够弯曲周围的时空，附近的物质或电磁波沿着被扭曲的时空，进行螺旋式旋转并进入黑洞深处。纳里马诺夫和利季舍夫经过周密思考后认为，运用宇宙黑洞的原理，应该可以制造出一种装置，它可使光线发生扭曲并进入装置的中心。通过计算，他们认为这个可以吸收光线黑洞装置应该是一个圆柱结构，由同心环环绕着中心柱。设计这个装置的关键点是圆环材料的介电常数，因为介电常数影响电磁波在电气元件中的传播。还有一个关键点是圆环和中心柱的介电常数要匹配，这样，光线会被吸收而不是散射掉。

　　最近，中国的研究人员将纳里马诺夫和基利季舍夫的理论付诸实践，制造出了一个可以吸收微波的“黑洞”。这个“黑洞”由60个同轴环组成，制作同轴环的材料是一种新型人工电磁材料（或称超材料，英文名称：Metamaterial）。据悉，这种人工电磁材料已经用于“隐身衣”的制作。每个同轴环都有结构复杂的电路板，使相邻两层之间的介电常数变化较小。外层的40个同心环组成装置外壳，内层的20个同心环构成吸收器。

　　中国的研究人员说：“当入射电磁波靠近该装置时，电磁波会被该装置捕获，然后沿着环形壳，进入黑洞的中心，被中心柱吸收。电磁波再也不会从黑洞中脱离。”在该装置内的中心柱可将光能被转化成热能。纳里马诺夫说：“中国科学家这么快就制造出了人造黑洞，我感到非常吃惊。”

　　其实采用相同方式，制造出一个可以吸收可见光的装置将非常困难，因为可见光的波长比微波的波长更短，需要将同心环结构制造得更小一些。中国的研究人员对解决此难题充满信心，他们表示：“我们希望此次演示的这种光学黑洞能在2009年底前得到实际运用。”光学黑洞可以把太阳能全部吸收到位于“黑洞”中柱的太阳能电池组上。纳里马诺夫说：“如果这种光学黑洞研制成功，我们以后就不需要巨大的抛物面镜来聚焦太阳能了。”（尚力）