我國科學(xué)家建立拓展型麥克斯韋方程組 可應(yīng)用于雷達(dá)航空航天等領(lǐng)域

1月13日下午，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所發(fā)布兩項(xiàng)重磅科研進(jìn)展。首席科學(xué)家王中林院士經(jīng)過數(shù)年研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)麥克斯韋方程組進(jìn)行了成功拓展，相關(guān)成果發(fā)表在近期的國際學(xué)術(shù)期刊《Materials Today》。

王中林院士建立的拓展型麥克斯韋方程組，成功地將電磁場(chǎng)理論推廣到運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)情形，奠定了運(yùn)動(dòng)介質(zhì)電動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)，對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)和關(guān)鍵前沿技術(shù)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

如果將該方程組應(yīng)用于高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的探測(cè)方面，比如運(yùn)動(dòng)中的高鐵、高速飛行的飛機(jī)等等，可以解決高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與電磁波相互作用、散射電磁波探測(cè)和目標(biāo)特征精確提取等難題。更重要的是，由于拓展型麥克斯韋方程組中引入了速度項(xiàng)，不但可以研究最常見的多普勒效應(yīng)，同時(shí)也包括了電磁波的振幅和相位的變化，在雷達(dá)、天線、航空、航天等需要無線通信的領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用前景。

我國科學(xué)家提出全新的接觸電致催化機(jī)制 將在碳中和、新能源等方面提供新思路

在1月13日下午的發(fā)布會(huì)上，還有一項(xiàng)原創(chuàng)成果也來自中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林團(tuán)隊(duì)。科學(xué)家們提出了一種全新的催化機(jī)制——接觸電致催化。這一成果利用材料間接觸起電（摩擦起電）引起的電子轉(zhuǎn)移，作為催化反應(yīng)的核心，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

不同于電催化或光催化需要催化劑具備一定的特性，如導(dǎo)電性或光敏特性，接觸電致催化是利用機(jī)械激勵(lì)下通過接觸起電效應(yīng)產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)移完成的催化反應(yīng)，只要材料能夠接觸起電就可能實(shí)現(xiàn)催化反應(yīng)的進(jìn)行，因此極大地拓寬了催化劑的遴選范圍，提供了更為豐富的催化體系設(shè)計(jì)可能；另外，相比于紫外光照、電能輸入等方式?jīng)Q定的局部反應(yīng)效果，接觸電致催化的反應(yīng)范圍更加全域化，更具有規(guī)?；瘧?yīng)用的前景。

從對(duì)環(huán)境影響的角度出發(fā)，得益于接觸電致催化對(duì)催化劑的選擇幾乎無限制，因此可以選用大量環(huán)境友好的材料進(jìn)行催化，并且這些催化劑與底物能夠通過簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)高效分離，避免了對(duì)環(huán)境的二次污染；同時(shí)，這些催化劑能夠反復(fù)回收重復(fù)使用，進(jìn)一步減少了制備過程對(duì)環(huán)境的污染。由于接觸起電效應(yīng)廣泛存在于各類材料間，固體與固體、固體與液體，還有固體與氣體、液體與氣體等，因此接觸電致催化將引領(lǐng)一系列前沿催化研究，為碳中和、新能源、水資源、醫(yī)藥化工等一系列國家戰(zhàn)略和國計(jì)民生問題的解決提供新原理和新思路。

（總臺(tái)央視記者 鄭瑋瑋）