摘要 — 世界海洋蕴藏着巨大的能量,是一种很有前途的可再生能源。波浪能转换器 (WEC) 是一种正在开发的技术,可以高效、经济地从海洋中提取能量。WEC 的主要组件包括浮标、电机、储能系统和与陆上电网的连接。由于吸收海浪中的能量是一个复杂的流体动力学过程,因此必须使用动力输出 (PTO) 机制将浮标的机械运动转换为可用的电能。这种转换可以通过使用齿条齿轮系统将浮标的线速度转换为用于转动电机的转速来完成。为了从海浪中提取最多的能量,必须在电机上安装控制器,使浮标与海浪的频率产生共振。对于不规则的波浪气候,可以使用多共振控制器与波浪频谱产生共振并优化 WEC 的功率输出。索引词——波浪能转换器、能量捕获、多谐振控制、可再生能源
声音是气压变化的函数,它被转换成切割针的运动,并刻在旋转介质的表面上。这最初是纯机械的。声音由喇叭捕捉,喇叭移动通过杠杆连接到切割针的膜,将这些运动刻在旋转蜡筒或盘的表面上。复制则以相反的方式进行。调制槽移动针,通过杠杆驱动膜,其振动由喇叭放大。1925 年左右,这种声学机械过程被电放大系统取代。在这个系统中,声音由麦克风转换成电信号,电信号移动电驱动的切割针。通过使用电拾音系统,复制也得到了改进,电拾音系统的信号经过适当放大后,通过扬声器或耳机重新转换为机械运动。最近,已经开发出用于光学、非接触式重放机械载体的系统。然而,这些系统尚未得到更广泛的认可。(有关从机械载体检索信号的信息,请参阅 IASA-TC 04、5.2 和 5.3。)
图1:(a)横向设备结构的示意图,(b)悬挂式sin鼓的SEM图像,上面覆盖了25 nm al薄纤维。为了最大程度地减少金属对阻尼的贡献,在大多数夹紧区域中都不存在。16该薄片通过两个矩形Al电极与外部电极连接。(c)最终设备结构的SEM图像,其中Al/sin电容偶联具有悬浮的顶门,以及(d)测量设置的示意图,其中PCB部分上的微波腔以焦糖颜色标记。微波炉通过连接到其悬浮的顶门的粘合线与sin鼓(紫色)耦合。用Al薄片覆盖的Sin鼓通过粘结线连接到两个微带传输线。一个用于驱动机械谐振器,另一个用于通过微波反射方案17检测机械运动。更多详细信息显示在支持信息(SI:纳米化,微波炉重新射击的设置和建模)中。
在基于液晶弹性体 (LCE) 的刺激响应材料的潜在应用中,开发不受束缚的软致动器是最具吸引力的应用之一。[1–4] 例如,在软体机器人中[5–8] 以及在微流体和仿生设备中,[9,10] 含有光活性分子的光响应性 LCE 聚合物已得到广泛应用。[11,12] 与温度和湿度等其他刺激相比,光作为不受束缚的刺激物的好处是时空控制、可调性和直接应用。[13–15] 因此,开发基于可聚合 LCE 材料的光驱动致动器的努力已成为一个成熟的研究课题,为将光转化为机械运动奠定了宝贵的基础。 [16,17] 偶氮苯衍生物是目前 LCE 执行器中最突出的光开关,因为它们易于加入,并且能够实现快速、可逆响应的远程控制驱动。[18,19] 然而,通常需要液晶 (LC) 材料的光聚合才能获得可逆的形状变化。[20,21] 这种光诱导交联过程非常耗时,而且高效固化具有挑战性,而偶氮苯部分的不良异构化则进一步阻碍了这一过程。[22]
逻辑系统与模型系摘要:本文讨论了量子力学实际上解决的问题。其观点表明,在理解问题时忽略了时间及其过程的关键环节。量子力学历史的常见解释认为离散性仅在普朗克尺度上,而在宏观尺度上则转变为连续性甚至平滑性。这种方法充满了一系列看似悖论的悖论。它表明,量子力学的当前数学形式主义仅与其表面上已知的问题部分相关。本文接受的恰恰相反:数学解决方案是绝对相关的,并作为公理基础,从中推导出真实但隐藏的问题。波粒二象性、希尔伯特空间、量子力学的概率和多世界解释、量子信息和薛定谔方程都包括在该基础中。薛定谔方程被理解为能量守恒定律对过去、现在和未来时刻的推广。由此推导出的量子力学的现实问题是:“描述任何物理变化(包括任何机械运动)中时间进程的普遍规律是什么?” 关键词:能量守恒定律;希尔伯特空间;量子力学的多世界诠释;过去、现在和未来;量子力学的概率诠释;量子信息;薛定谔方程;时间;波粒二象性
部门逻辑系统和模型摘要:本文解决了该问题,量子力学实际上解决了。其观点表明,时间及其课程的关键联系在理解问题时被省略。量子力学历史上的普通解释仅在木板尺度上看到离散性,这在宏观尺度上转化为连续性甚至平滑度。这种方法充满了一系列看起来悖论。表明,量子力学的当前数学形式主义仅与其问题部分相关,这是表面上知道的。本文接受了相反的情况:数学解决方案是绝对相关的,并且是公理基础,从中推导了真实而隐藏的问题。波颗粒二元性,希尔伯特空间,量子力学,量子信息和schrödinger方程的概率和许多世界的解释都包括在该基础中。schrödinger方程被理解为能源保护定律对过去,现在和将来的时刻的概括。推论的量子力学的实际问题是:“在任何物理变化中描述时间过程的普遍定律是什么,因此包括任何机械运动?”关键词S:节能;希尔伯特空间;量子力学的许多世界解释;过去,现在和未来;量子力学的概率解释;量子信息; Schrödinger方程;时间;波粒二元性
通过将光结合到下波长体积,光力学的微腔可以大大增强光和机械运动之间的相互作用。但是,这是以增加光损耗率的成本。因此,将基于微腔的光力系统放置在未解决的边带机制中,以防止基于边带的地面冷却。减少此类系统光损耗的途径是设计腔镜,即与机械谐振器相互作用的光学模式。在我们的工作中,我们分析了这样的光力学系统,其中其中一个镜子与频率很大,即悬挂的Fano镜子。此光力学系统由两种光学模式组成,这些光学模式与悬挂的Fano镜子的运动。我们制定了一个量子耦合模式描述,其中包括标准色散光学耦合以及耗散耦合。我们在线性状态下求解了系统动力学的兰格文方程,表明即使腔本身不在解析的边带机制中,但可以从室温下进行冷却,而是通过强光模式耦合来实现有效的侧带分辨率。重要的是,我们发现,需要针对有效激光衰减来适当分析腔输出光谱,以推断机械谐振器的声子占用。我们的工作还可以预测如何通过工程化Fano Mirror的特性来达到基于FANO的微博中非线性量子光学机械的制度。
信息驱动的波前整形 科学项目描述:光力学研究光与机械运动之间的相互作用。该领域最近取得了重大进展,包括突破光力学相互作用的量子领域,并展示了量子宏观运动状态的制备和检测。这些里程碑的前提是 2010 年初纳米光力学系统的突破,该系统已证明能够利用纳米级的大型光物质相互作用实现超高灵敏度的光力学目的。到目前为止,这些系统的灵敏度极限的处理方法与为宏观对应物开发的方法类似,假设高斯条件和幺正性。然而,这些假设必须用纳米光力学系统进行修改,因为目前纳米光力学系统的操作可能远偏离其灵敏度潜力。事实上,对克拉美-罗界限的理论考虑(该界限定义了参数估计的精度极限)表明,这些系统远未达到最佳性能。这次实习是项目的一部分,该项目旨在利用量子信息理论驱动的波前整形来解决纳米光机械耦合的基本极限。简而言之,我们的实验概念依赖于将一个纳米光机械系统与多模成像设备连接起来,该系统由一个锥形纳米光机械毛细管组成,由强聚焦激光探针照射(见图 1(b)),然后输入信息理论训练的算法(见图 1(a)),从而识别性质并达到基本的运动检测极限。与传统的运动检测方法相比,使用此方法的早期结果已使灵敏度提高了 25 dB 以上(见图 1(c))。
活性胶体是能够自推进的粒子,能在微观尺度上将化学能转化为定向的机械运动 [1]。它们已成为活性物质领域的典范,因为它们表现出相变 [3] 和动态结晶 [4] 等突发行为 [2],也是研究非平衡微观热机的基础 [5–8]。人们已投入大量精力开发一个框架来理解活性物质,并将其与随机热力学联系起来 [9–13],将经典热力学的概念扩展到非平衡系统和个体轨迹。这种方法的一个普遍局限性是,由于热噪声和活性噪声不能沿轨迹明确分离,因此熵的产生不能完全推断 [14]。尽管如此,随机热力学有潜力推动该领域从研究活性物质的特定现象学模型转向开发驱动活性系统的通用热力学框架。活性物质系统在广泛的空间和时间尺度上无处不在[15–17]。在纳米尺度上,单个分子可以充当活性物质[18, 19];在研究最深入的微观尺度上,生物和合成系统起着活性物质的作用[20–24];在中尺度和更大尺度上,动物[25]、机器人[26]、人类群体[27]等作为活性物质运行。所有这些系统所受控的底层物理过程千差万别,如湿与干[16, 28]、欠阻尼与过阻尼[29–32]、热与非热[33–35]等。然而,它们都有一个重要的共同点——非平衡动力学的出现是因为活性物质系统中的每个元素都会消耗能量并耗散
摘要:光催化纳米运动员引起了很多关注,因为它们具有独特的能力,可以通过快速的光响应同时将光和化学能量转换为机械运动。最近的发现表明,在单个纳米运动平台内的光学和磁成分的整合为精确的运动控制和增强的光催化性能提供了新的优势。尽管取得了这些进步,但磁场对光催化纳米运动器中能量转移动力学的影响仍未探索。在这里,我们引入了由TIO 2 /Nife异质结构制成的双反应性杆状纳米运动器,能够(i)辐照后(i)自动释放,(ii)与外部磁场的方向保持一致,(iii)(iii)呈现出增强的光催化性能。因此,当将光照射与均匀磁场相结合时,这些纳米运动员表现出增加的速度,这归因于它们的光敏性提高。作为概念验证,我们研究了这些纳米运动体在合并的光学和磁场下从苯中产生苯酚(一种有价值的化学原料)的能力。非常明显,与仅光激活相比,外部磁场的应用导致光催化苯酚产生100%增加。通过使用各种最新技术,例如光电化学,电化学障碍光谱,光致发光和电子顺磁共振共鸣,我们表征了半导体和合金组件之间的电荷传递,这表明磁场显着改善了电荷电荷的电荷成对分离和增强了分离和增强的hydroxyl radical radical radical radical radical hadical hadical hadical hadical hadical hadical hadical hadical hadical hadical odenasen oferstoensy oferatival hadical hadical hadical osteration。因此,我们的工作提供了对磁场在光驱动光催化纳米运动机制中的作用的宝贵见解,用于设计更有效的轻驱动纳米电视以进行选择性氧化。关键字:光活性纳米运动器,双响应纳米运动器,磁性特性,电荷转移,光催化,选择性氧化