Физики создали электромагнитную вихревую пушку, позволяющую улучшить передачу данных

Международная команда физиков разработала высокотехнологичное обновление классической пневматической пушки, применив принципы вихревых колец к электромагнитным волнам. Это изобретение также может изменить наше представление о передаче данных и дистанционном зондировании. Результаты исследования опубликованы в Applied Physics Reviews.

Фото из открытых источников

Вихревые кольца, знакомые нам по кольцам дыма и воздушным пушкам, образуются, когда газ или жидкость выталкиваются через отверстие. Эти структуры обладают уникальной способностью сохранять форму и энергию на больших расстояниях. Исследовательская группа из Китая, Великобритании и Сингапура применила этот принцип при создании электромагнитных вихревых пушек, использующих широкополосные конические рупорные антенны.

Созданное устройство генерирует микроволновые тороидальные импульсы, которые сохраняют свою форму и энергию благодаря уникальным топологическим характеристикам. Эти импульсы (скирмионы) при распространении проявляют устойчивость и самовосстановление. Впервые экспериментально картированы текстуры этих импульсов, демонстрируя их потенциал для практического применения.

Исследователи подчеркивают обширные и захватывающие перспективы новой технологии. В мирных целях она может значительно улучшить передачу данных благодаря уникальным спектральным и поляризационным свойствам. В военной сфере электромагнитные вихревые кольца могут стать прорывом в дистанционном зондировании и обнаружении, аналогично тому, как кольца дыма сохраняют свою целостность на больших расстояниях.

«Потенциальные области применения этой технологии обширны и захватывающи», - отметили в команде.

Уникальные спектральные и поляризационные свойства технологии позволяют вихревым кольцам передавать больше информации, чем существующие типы волн, что делает их отличным вариантом для будущих сетевых коммуникаций.

Эта работа закладывает основу для будущих инноваций в области беспроводных технологий, а также заставляет шире взглянуть на электромагнитные явления.