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World File Search System能量传输
通过不完善的智能反射表面实现无需信道状态信息的大规模无线能量传输
摘要 — 智能反射面 (IRS) 利用低成本、无源反射元件来增强无源波束增益、提高无线能量传输 (WET) 效率，并使其能够部署到众多物联网 (IoT) 设备中。然而，IRS 元件数量的增加带来了相当大的信道估计挑战。这是由于 IRS 中缺少有源射频 (RF) 链，而导频开销变得难以忍受。为了解决这个问题，我们提出了一种无信道状态信息 (CSI) 的方案，该方案最大化特定方向的接收能量并通过相位波束旋转覆盖整个空间。此外，我们考虑了不完善的 IRS 的影响，并精心设计了有源预编码器和 IRS 反射相移以减轻其影响。我们提出的技术不会改变现有的 IRS 硬件架构，允许在当前系统中轻松实现，并且无需额外成本即可访问或移除任何能量接收器 (ER)。数值结果证明了我们的无 CSI 方案在促进大规模 IRS 方面非常有效，并且不会因过多的导频开销而影响性能。此外，在涉及大规模 ER 的场景中，我们的方案优于基于 CSI 的方案，使其成为物联网时代的一种有前途的解决方案。
DNA 模板导向的二维激子网络作为高效模型光收集和能量传输系统
摘要：光合生物将离散的集光复合物组织成大规模网络，以促进高效的光收集和利用。受大自然的启发，本文使用合成的 DNA 模板引导染料聚集体与菁染料 K21 形成离散的分支光子复合物和二维 (2D) 激子网络。DNA 模板的范围从四臂 DNA 瓦片（每臂约 10 纳米）到具有不同几何形状和不同尺寸的二维线框 DNA 折纸纳米结构，最大可达 100 × 100 nm 2 。这些 DNA 模板染料聚集体表现出强耦合的光谱特征和离域激子特性，从而实现高效的光子收集和能量传输。与在单个 DNA 瓦片上模板化的离散分支光子系统相比，互连的激子网络的能量传输效率提高了约 2 倍。这种自下而上的组装策略为创建具有复杂几何形状和工程能量路径的二维激子系统铺平了道路。
实现海洋内部重力波的全球光谱能量预算
通过数值模型模拟诊断光谱空间中内部重力波-波相互作用的能量传输，该模拟用物理空间中 Garrett-Munk 光谱的实现初始化，并与所谓的散射积分或动力学方程的预测进行比较。对初始化的随机相位取平均，模型中波-波相互作用的能量传输与动力学方程对某些频率和波数范围的预测高度吻合。现在，原则上，通过这种验证，可以使用动力学方程预测的能量传输来设计海洋内部重力波的全球光谱能量预算，其中物理和光谱空间中能量传输的发散平衡了强迫、耗散、波-波相互作用的能量传输或光谱波能量的变化率。首次全球估计显示，在纬度 f 范围内的波浪能量积累确实与频率为 v T 的潮汐波一致，潮汐波向纬度窗口传播，其中 2 ，v T / f ( f ) ，3，正如动力学方程所预测的那样。
在时间下的活动陀螺网络中的能量矫正...
关于能量循环的开创性研究表明，在没有温度偏见的情况下，如何产生能量频道[1-13]。这种原理可以可能应用于建立纳米级的能量矩形[6]。从理论的角度来看，能量传输通常与声子有关，但是与单个颗粒相比，这些集体激发更难以操纵[6，14]。先前的研究利用了非线性相互作用[4]，Athermal Baths [2]，绝热调制[5]或量子浮球系统[15]提供的机会。使用奇偶校验的超材料和非平衡强迫的组合，我们最近的工作[16]发现了新的矩形原理，这些原理表现出网络系统中站点之间的定向能量流。与许多以前的研究集中在两个直接连接的终端之间的运输[4]或通过不对称段[2-4]之间，我们的设置将所有节点及其连接置于平等的基础上[11-13]，从而使将直接拟合研究扩展到具有复杂拓扑和差异的网络。基于我们最近的工作[16]，在这里我们研究了增加的时间周期调制的效果。我们的模型系统是一类春季网络，每个质量都受到时间调节的洛伦兹力[17，18]，并浸入活性浴中[19]。使用数值计算，我们表明时间调制系统能够纠正节点和浴室之间的能量频率。换句话说，尽管没有温度偏见，但我们的模型仍可以充当多体能泵。作为比较，我们以前的未调制系统[16]支持站点之间的净能量传输，但不支持站点和浴室之间的净能量传输。该调制会扩大工具箱，以操纵复杂网络中的能量传输。
利用周期性和准轨道的地月转移设计...
本研究重点是在四体问题的背景下研究利用太阳引力进入月球区域的低能量传输轨迹。具体来说，我们探索了双圆限制四体问题 (BCR4BP) 中的动力学结构。BCR4BP 是一种有用的模型，可用于在地球-月球和太阳-地球系统的复杂动力学都很重要的情况下进行初步轨迹设计。该模型在一个模型中包含了太阳、地球和月球的引力，同时降低了星历表模型中增加的扰动带来的复杂性。我们研究了 BCR4BP 中周期和准周期轨道的存在性和稳定性。庞加莱图表示来自这些轨道的流形结构信息，并允许构建纯弹道低能量传输到月球区域。这项研究的结果表明，利用 BCR4BP 中的动态结构有助于在地月空间中构建复杂的低能量传输。将这三个物体的引力纳入一个模型中，可以在设计过程中提供直观的理解。此外，展示这种设计策略在构建多种类型的地月轨道传输方面的灵活性可能会为未来的设计提供参考。
能源预算框架，用于了解温室气体增加引起的陆地-海洋变暖对比机制。第一部分：近平衡状态
摘要：建模研究表明，由于大气 CO 2 浓度增加，陆地上地表气温 (SAT) 的增幅大于海洋上表气温的增幅。这种所谓的陆地–海洋变暖对比 f ，定义为陆地平均 SAT 变化除以海洋平均 SAT 变化，是全球变暖的一个显著特征。陆地热容量小不太可能是唯一的原因，因为陆地–海洋变暖对比是在 CO 2 加倍实验的平衡状态下发现的。已经提出了几种不同的机制来解释陆地–海洋变暖对比，但尚未获得全面的理解。在本研究的第一部分中，我们提出了一个基于大气顶部和大气的能量预算来诊断 f 的框架，这使得有效辐射强迫 (ERF)、气候反馈、热容量和大气能量传输异常的贡献能够分解为 f 。利用该框架，我们使用 15 个耦合模式比对计划第六阶段 (CMIP6) 地球系统模型，分析了 SAT 对 CO 2 突然增加四倍的响应。在近平衡状态下（第 121-150 年），f 为 1.49 6 0.11，这主要是由于陆地和海洋的 ERF 和热容量差异引起的。我们发现 ERF、反馈和能量传输异常的贡献往往会相互抵消，导致模型间 f 的扩散较小，而各个组成部分的扩散则较大。在没有热容量贡献的平衡状态下，ERF 和能量传输异常是 f 的主要贡献者，它与平衡气候敏感性呈现出微弱的负相关性。