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近日,东华大学科学学院应用物理系特别研究员杜·甄珍的研究小组与德国航空航天中心空间材料研究所和马克斯·普朗克研究所地外物理研究所合作,首次在地面实验室实现了二元复杂等离子体非晶系统,揭示了粒子动力学与局部结构之间的相关性。研究结果发表在国际著名杂志《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,标题为“量子-二维二元复合等离子体中的慢动力学”。

PRL报道杜振成研究小组的最新成果

复杂等离子体(Complex plasma),又称尘埃等离子体,是电离气体中由电子、离子、中性气体和固体介观粒子组成的特殊物质。

复杂等离子体的特征是粒子的宏观可见性和直接可测量的运动。作为一个软材料模型系统,它是一个自然的“物理模拟器”,揭示各种微观复杂过程的内在物理机制,米米赚客,并通过宏观视觉手段发现新的物理现象。

自1994年实验室首次发现等离子体晶格以来,复杂等离子体物理的研究主要集中在具有规则结构的等离子体晶体和动力学温度高于熔点的等离子体液体上。非晶态复杂等离子体系统难以实现,其物理特性也缺乏系统研究。

实验图

杜振成的研究团队和合作者在实验室的真空放电室中利用两种不同直径和材料的介观粒子形成混合二元复合等离子体,成功抑制了系统的结晶,并在重力和鞘电场的协同作用下悬浮在电极上方,形成准二维非晶系统。

由于鞘离子的尾流效应,粒子相互作用的特征是违反牛顿第三定律。用激光显微术记录粒子的慢动态过程,并计算中间散射函数。结合系统的局部结构,揭示了α弛豫过程与结构的相关性。基于复杂等离子体阻尼耗散低的特点,实验实现了复杂等离子体的非晶系统,为在两个不同时间尺度上同时研究α弛豫过程和β弛豫过程提供了可能。

杜波承认执行了抛物线飞行微重力实验任务

近年来,杜振成的研究团队和合作者利用GEC地面实验室设备和国际空间站的微重力实验设备PK-3 Plus和PK-4进行了一些复杂的等离子体实验和模拟。他们研究了重力约束下的二维和准二维系统以及零重力下的三维系统的相互作用特征、波演化、结晶过程等物理现象,发表了一系列研究论文。发表在《欧洲物理学快报》(EPL,117,25001,2017)上的论文被选为年度亮点(2017年亮点)。

这项工作得到了国家自然科学基金和东华大学特殊研究人员启动基金的支持。

杜,当然,生于1984年12月。他是东华大学科学学院的特别研究员。他毕业于慕尼黑大学,并以最优异的成绩获得博士荣誉。他是马克斯·普朗克地外物理研究所的项目科学家和德国航空航天中心的访问研究员。他目前是欧洲航天局国际空间站微重力复合等离子体PK-4项目科学专家组成员,也是上海物理研究所青年工作委员会成员。主要从事地面实验室和空间站微重力复杂等离子体物理的实验和数值模拟研究,并于2017年获得上海市五四青年奖章。近年来,在SCI期刊上发表了20多篇论文,其中2篇论文被选为英国物理学会(British Physical Society)年度眼内压期刊的亮点,主持了国家自然科学基金会和LAM Research Unlock Ideas Campaign等多个研究项目和课题。

美军特战部队突袭巴大米网赚格达迪或动用无人地面车

信息照片:美国陆军测试个人便携式小型无人侦察机。(美国陆军官方网站)

10月31日,美国月刊《大众力学》网站发表了一篇题为《美国军队在袭击“伊斯兰国”时使用机器人了吗?》的报道作者凯尔·古尚。该报告汇编如下:

美国总统特朗普声称,米米赚客,美国军队在突袭伊斯兰国领导人巴格达迪的藏身之处时带来了一个“机器人”。

一些媒体质疑这一说法,但很可能是真的。美国军队在地下战争和机器人技术上投入了大量的时间和精力。在捕获高价值目标的任务中,带一个专门为隧道设施侦察而设计的机器人是非常可能的。

在特朗普声明的一份报告中,有趣的工程网站说:“那么,真的有机器人吗?很难说。一些人猜测这可能是一架小型无人驾驶地面飞行器,总统只是搞混了。”

这是最简单的解释,可能是对的。如果机器人和无人驾驶飞行器的区别在于自主操作的程度——一个是能够独立操作的机器,而另一个是遥控设备——那么突袭可能会带来无人驾驶地面飞行器。对大多数人来说,机器人和无人驾驶地面车辆是可以互换的。

五角大楼在过去20年里对无人机的重视是众所周知的,但对其日益重视地下战争却知之甚少。许多敌人和潜在的敌人已经开始使用“挖洞”作为逃避军队的手段。地下是美国敌人的最后避难所,卫星、无人驾驶飞行器和有人驾驶侦察机无法探测到。

美国陆军仍在考虑“大城市战争”(Greater urban war)的问题——这些“大城市”的地下污水隧道可能会延伸几公里,为敌人提供地下高速公路。到时候,必须有人下去追赶他们,美国陆军正在为31个战斗旅中的26个进行地下战斗训练。

隧道、洞穴和下水道黑暗、狭窄、危险,充满了潜在的伏击点,可以用来对付美军。因此,国防高级研究计划局一直在举行场外“挑战”,鼓励企业考虑将机器人(或无人驾驶地面车辆)送入地下。与向地下派遣士兵相比,不知疲倦和牺牲性的无人地面车辆是一个更好的选择。

与此同时,有几种小型便携式无人飞行器(“背包机器人”)可以使用坦克履带旅行,并可以用来探索洞穴、隧道和其他地下场所。

在美国国防部高级研究项目局的地下挑战中,除了无人驾驶地面车辆,参与者还测试了4转子无人机和能够像气球一样盘旋的无人机。能够飞行和盘旋的无人驾驶飞行器可以克服地面上的障碍,但它们也可能撞到洞穴或隧道的墙壁和屋顶,从而损坏它们的推进或悬挂系统。

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