水弯技术可以非常精确地引导漂浮物体

快速阅读: 据《技术点》最新报道，新加坡南洋理工大学团队成功操控水波，使漂浮物按预定轨迹移动。该技术有望应用于船只导航、化学泄漏控制及细胞定位等领域。研究成果发表于《自然》，题为《操控粒子的拓扑水波结构》。

新加坡南洋理工大学的研究人员成功展示了操控水波的能力，使他们能够精确控制漂浮在水面的物体。如果这项技术进一步完善，它可能会为利用波浪开辟新的、令人兴奋的应用方式。

这一思路受到沈一杰早期有关光的研究工作的启发。作为该项目的核心负责人之一，沈一杰意识到光和水都可以以波的形式移动，并想知道他们的研究成果是否也能应用于水。早期研究通过计算机模拟验证了这一想法的可行性。在确认可行后，他们开始在真实环境中进行实验，使用小水槽和不同物体（如泡沫球和乒乓球）。

通过调节波的频率与振幅，并控制它们是否同步运动，团队能够将球固定在静止位置或将它们沿圆形或螺旋路径随意移动。

潜在应用场景非常丰富。扩大规模后，这项技术可以用于引导大型物体（如船只）在狭窄港口中安全航行。另一种创新应用是利用波浪控制有害化学泄漏。缩小到微米级别，这种方法可能无需接触即可重新定位细胞或其他类似大小的颗粒。

在实现商业化前，仍需开展更多研究。展望未来，团队计划研究是否能在水下生成并控制类似的波浪模式。他们还需探索自然波浪对其人工制造区域的影响。长远来看，甚至可能利用水波纹存储数据。

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该团队的研究成果已发表于《自然》杂志，标题为《操控粒子的拓扑水波结构》。

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新加坡南洋理工大学的研究团队取得了突破性进展，成功实现了对水波的精准操控，让漂浮在水面的物体能够按照预定轨迹运行。如果这项技术得以进一步优化，未来将在众多领域带来令人期待的新应用。

这一灵感来源于沈一杰博士关于光波的研究工作。作为项目的核心负责人之一，沈一杰敏锐地发现光与水都具有波动特性，他大胆假设，针对光波的研究成果是否同样适用于水波？通过计算机模拟验证，这一设想得到了充分支持。随后，团队在实际环境中展开测试，在小型水槽内放置泡沫球和乒乓球等物体，通过调整波的频率和振幅，成功将这些物体锁定在特定位置或引导其沿着圆形、螺旋形轨迹移动。

这项技术的应用前景十分广阔。在未来，大范围推广后，可用于协助船只安全进出狭窄港口；也可以借助波浪技术有效控制有害化学物质扩散；而当缩小至微米级别时，则能无接触式重新定位细胞等微观颗粒。

尽管如此，在推向市场之前，研究人员仍需克服一系列技术难题。接下来，团队计划深入探索如何在水下生成并调控相似的波浪模式，同时分析自然界中的波浪对人工干预区域的影响。从更长远的角度看，或许有一天，人们还能借助水波纹来存储信息。

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该团队的研究成果已被刊登于《自然》杂志，论文题目为《操控粒子的拓扑水波结构》。

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