美国研究人员确定透明材料能量吸收极限

近日，美国杜克大学的研究团队取得了一项重大突破，他们成功确定了透明材料在吸收电磁能量方面的理论极限。这一发现不仅有助于未来设备的优化设计，还标志着长达20年的数学求解历程终于落下帷幕。

在科学界，光的运用在新设备制造和化学物质新应用探索中发挥着举足轻重的作用。例如，在太阳能电池等场景下，目标通常是最大化光的吸收；而在其他场合，如窗户玻璃，则需要限制光的吸收量。长久以来，科学家们普遍采用增加材料厚度的方法来提高光吸收效率，但当面对透明材料时，这种方法似乎遇到了瓶颈。

早在二十年前，俄罗斯研究员康斯坦丁·罗扎诺夫就为这个问题引入了一个关键约束条件，即在透明材料一侧添加金属衬层。这一策略有效地揭示了材料内部可吸收的波长范围，因为金属衬层会反射或吸收入射的光线。尽管这一方法帮助研究人员得出了数学解答，但在没有金属衬层的情况下，光线如何穿透的问题依然悬而未决。

杜克大学的电气和计算机工程教授威利·帕迪拉与同事瓦希德·塔罗赫携手攻克了这一难题。塔罗赫凭借其在数据处理和新配方研发方面的专长，成功破解了罗扎诺夫的策略之谜，为学界带来了期待已久的解决方案。获取更多前沿科技信息访问：https://byteclicks.com

这项研究的成果不仅具有理论意义，还具有广泛的实际应用价值。例如，在手机电磁辐射防护方面，新发现的数学解决方案可以实现有效屏蔽有害辐射的同时，确保GPS或蓝牙信号畅通无阻。此外，这一技术还可应用于军事领域的隐身技术开发。

更为重要的是，数学工具的应用将极大简化研究人员的工作流程。通过精确计算，研究团队可以迅速判断是否已达到某种材料在特定应用场景下的性能极限，从而避免在不必要的优化工作上浪费资源。

研究结果发表在《纳米光子学》杂志上。