猛料来了,科学猛人在中国出世界史上第一个人造黑洞诞生 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 21:36:29
10月15 日,《科学》杂志宣布,世界上第一个“人造黑洞”在中国东南大学实验室里诞生。不过,这个小型“黑洞”不仅不会毁灭世界,还能帮助人们更好地吸收太阳能。

11月7日报道 它有着“黑洞”之名,虽然尺寸“迷你”,但任何经过的电磁波或光,都不可能逃离它的引力。10月15 日,《科学》杂志宣布,世界上第一个“人造黑洞”在中国东南大学实验室里诞生。不过,这个小型“黑洞”不仅不会毁灭世界,还能帮助人们更好地吸收太阳能。

在宇宙中,黑洞吞噬万物,甚至包括光。人们乐意议论这种天体,因为它神秘、“性情”怪异:它身处宇宙最幽暗的地方,没有人能直接观测到它,而靠近它的任何物质,都会被无情地拖曳到它的深渊里,小行星、星尘、光波、时间,无一例外。

人们对黑洞这种天体感到好奇,但绝不会希望有任何一个黑洞接近自己,或我们的星球。然而现在却有一些科学家在自己的实验室里造出了“黑洞”,一个“迷你”黑洞。10 月15 日的《科学》杂志在介绍这种“人造黑洞”时建议,人们可以把这种“黑洞”装进自己的大衣口袋里。

制造出“人造黑洞”的是中国东南大学的一个研究组,崔铁军教授和程强教授是其中最主要的两位研究者。“实际上,我们做的黑洞不是严格意义上的黑洞。”在接受《外滩画报》采访时,程强教授对记者说。

实验室里的“人工黑洞”,目的当然不是为了将一个吞噬一切的“恶魔”装进口袋。据程强介绍,现在存在于东南大学毫米波国家实验室的“人造黑洞”,实际上是一个模拟装置,这种模拟装置目前可以吸收微波频段的电磁波,在未来,它还可以吸收光。但是除此之外,它并不能吸收任何实质的东西。“它只吸收电磁波,不吸收能量。”程强对记者说。

这是一个不具有危险性的“黑洞”,不仅如此,这种装置还能在未来用于收集太阳能。在这方面,“人造黑洞”将比世界上任何一种太阳能电池板都更高效。一些物理爱好者甚至为这种全新的装置设计了一些新功能,比如将它装置在航天器中的太阳帆上,或者用来吸收空气中游散的电磁波——因为手机和无线网络的普及,这种看不见的电磁波据说侵害了我们的健康,成为一种新的污染。

不过,制造“黑洞”的研究者却从来不想那么多,现在崔铁军和程强正在继续的,是如何把实验室里的装置变成样机,“实现工程化”。面对关于“人造黑洞”的各式各样的议论,程强认为, “成果公布以后,被许多国际媒体转载和评论,确实也大大出乎我们意料。从我们个人角度而言,只觉得这是一个比较有意义的工作。

实验室里的“黑洞”

“我觉得很惊奇,崔和程这么快就做出了‘人造黑洞’!”看到这个研究成果后,纳瑞马诺维说。

伊维根·纳瑞马诺维(EvgeniiNarimanov) 是美国印第安纳州西拉斐特市普渡大学的一名教授。今年年初,他和合作者亚历山大·基尔迪谢维(Alexander Kildishev) 一起,发表论文,提出了一种制造小型“黑洞”的理论和设计方案。他们的想法是通过模拟黑洞的一些性质,使在“人造黑洞”附近出现的放射性物质被吸引,然后螺旋式地进入“黑洞”中心。

“我们的确是受到他的论文的启发,但研究本身是我们独立完成的。”程强对记者说。之所以能这么快将之变成现实,是因为他们所在的实验室也一直从事着这方面的研究,在理论和实验两方面都积累了很多年的经验,实验过程中也用到了很多他们自己的独创性想法。

不过虽然名为“黑洞”,他们受纳瑞马诺维启发而造的“黑洞”,和真正存在于宇宙中的黑洞还是有大差别的,这种差别并不仅仅体现在质量的大小上。两种“黑洞”的原理其实并不一样。宇宙间的黑洞之所以能吞噬一切,是因为它质量巨大,而实验室里的“黑洞”,实际上是根据光波在被吸进宇宙黑洞时的性质,模拟出来的仪器,可以令光波接近时产生相似的扭曲,并被吸引。

也就是说,两种“黑洞”可以让附近的光波出现相似的“结局”,但是光波遇到的却并不是同一回事。

不过目前东南大学实验室里的“黑洞”,还只是适用于某些微波频率,比如人们常用的通信频率, 如GSM、CDMA 和蓝牙等,吸引光波还有待进一步研究,因为光波的频率更短,需要设计的“人造黑洞”尺寸也要更小些。

超强吸波装置

这样的“人造黑洞”,在未来可以用于发电。

“当电磁波遇到这台仪器,就会立刻被捕获,并且立刻被引入到仪器里,一直被吸进黑洞中心。没有电磁波可以逃离这个黑洞。”崔铁军向《科学美国人》杂志描述“人造黑洞”时说。在他们的仪器中,被吸入的电磁波在中心位置转化为热能。

根据《科学》杂志介绍,“人工黑洞”是一个直径22 厘米的装置。它有60 个同轴环,外层由40 个同心环组成。通过特别设计,研究组令同心环的从外到内的介电常数发生连续变化,而不同的介电常数,则能让电磁波的方向发生相应改变。

程强把这台仪器描述成“一个超强吸波装置”。可以这样联想,一台“人造黑洞”仿佛一台吸力强大的“吸尘器”,只要它所在的地方有电磁存在,那些电磁波或光波就会源源不断地被它收入囊中,不受任何其他外界条件的限制。

用于获取能源,这样一个超强吸波装置仿佛正在打开一座看不见却内容丰厚的“宝藏”,用它来吸收太阳能,不仅可以在任何天气里正常工作,甚至将之放入黑暗的宇宙里,它也能收集到同样多的电磁波或光波,并将之转化为热能。


崔铁军,男,生于1965年9月。1987年毕业于西安电子科技大学,获工程学士学位。1989年和1993年分别在西安电子科技大学获硕士及博士学位,后留校从事教学与科研工作。1993年11月破格提升为副教授。1995年至1997年,获得德国Alexander von Humboldt Foundation(洪堡基金会)的资助,在德国Karlsruhe大学作为洪堡学者进行合作研究。1997年至1999年,在美国University of Illinois at Urbana-Champaign作博士后Research Associate,并从2000年起,任该校的Research Scientist。2001年10月被聘为东南大学无线电工程系教授、博士生导师、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。现为东南大学毫米波国家重点实验室副主任、东南大学目标特性与识别研究所所长,国际著名刊物IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing的副主编(Associate Editor)。
近年来,崔铁军教授在计算电磁学及其快速算法、大型军用目标的精确电磁仿真、目标特性与目标识别、电磁逆散射与电磁成像、埋地散射体的探测与成像、微波毫米波天线与电路的全波分析、新型电磁媒质及其物理特性研究等方向上做出了系统而深入的研究,取得了一批创新性成果。目前负责的主要项目有:国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重大项目课题、国家重点基础研究发展计划(973计划)课题、教育部“创新引智计划”(111计划)项目、总装预研项目(多项)、海军装备部装预研项目、总装重点预研基金、国家自然科学基金(2项)、江苏省自然科学基金创新学者攀登项目、国家博士点基金、江苏省333人才基金、江苏省“六大高峰人才”基金等。
研制出具有自主知识产权的高频电磁散射国家代码(NESC)软件和精确全波电磁仿真软件(FASTEM),可以对飞机、汽车、坦克等军用目标进行快速、精确的电磁仿真。应邀在国际著名的出版社Artech House Publishers,John Wiley & Sons,及IEEE Press所出版的专著上共撰写了三个章节;在国际著名物理和光学类刊物(Physical Review Letters, Applied Physics Letters, Optics Letters, Physical Review B and E, Optics Express等)发表论文60余篇,在国际著名电子类刊物IEEE Transactions上发表论文40余篇,在其他国际核心刊物上发表论文40余篇。其中被SCI收录140余篇,被EI收录180余篇。研究成果左手媒质超级波导被Nature China(2007年9月刊)评为突出科学研究成果(Research Highlight)、椭圆形隐身大衣被《欧洲物理新闻》杂志(2008年6月刊)评为突出科学研究成果(Research Highlight)、任意形状电磁波集中器被美国《应用物理快报》以封面文章报道。曾获国际无线电联盟(International Union of Radio Science)青年科学家奖。
主要学术任职包括:国际著名刊物IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 的副主编;IEEE Antennas and Propagation Magazine编辑部成员; IEEE高级会员、国际无线电联盟会员。曾任中国电子学会青年工作委员会委员、中国电子学会微波学会场论与网络专业委员会委员、IEEE 天线与传播年会分会主持人、2004年大型国际会议电磁研究进展(Progress in Electromagnetic Research Symposium,PIERS)的技术委员会副主席、2005年亚太微波会议(Asian Pacific Microwave Conference, APMC)技术委员会副主席等。


程强教授简介:
风雨历练 大器早成   
  ——记东南大学国家毫米波重点实验室程强老师   
  
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  2008年6月,刚刚博士毕业留校,半年后,29岁的他就因为在科研上显现出来的突出成就和强劲的发展潜力让他破格成为东南大学“戴帽”教授,从而在职称上提前享受教授资格。最近在世界顶级杂志《Science》上发表的轰动一时的“隐身衣”,因其具备宽带、低损耗的特点而备受科学界的重视,而制造这种隐身衣所用的基本材料,就是他代表东南大学崔铁军教授研究小组和美国杜克大学联合开发的成果。
他就是信息科学与工程学院毫米波国家重点实验室程强老师。


他个头不高,却很结实,一副金丝边眼镜很轻巧地架在他的鼻梁上,毫不呆板,却显出几分睿智与活力。耳垂大而圆,像弥勒佛似的,向人展示着他的乐观与向上。而他又是如何从一个优秀博士一跃成为戴帽教授,实现教师生涯的“三级跳”呢?

窄带变宽带 结构用于隐身衣

程强,1979年10月生。1997考入南京航空航天大学电子工程系攻读本硕。2004年考入东南大学信息科学与工程学院电磁场与微波技术专业攻读博士学位,师从毫米波国家重点实验室副主任、长江学者、博士生导师崔铁军教授,从事新型人工电磁材料方面的研究工作。

所谓新型人工电磁材料,就是将具有特定几何形状的宏观基本单元周期性或非周期性地排列,或者植入到基体材料体内,所构成的一种人工材料。新型人工电磁材料的特性取决于其基本单元结构。人们可以通过人为地设计单元结构来控制新型人工电磁材料的属性,构成自然界不存在的特殊材料。

2007年7月至10月,程强赴美国杜克大学史密斯教授小组访问,参与了美国波音公司和丰田公司的基于新型人工电磁材料的宽带透镜天线项目。同时研究了新型人工电磁材料的宽带特性,为崔铁军教授与史密斯教授课题组后来研制的“隐身衣”做了材料上的铺垫,其研究成果现也已申请两项国际专利。

美国杜克大学原先开发的隐身衣,结构单元为窄带,适用频段也非常窄,存在两大明显缺陷:一是只在很窄的带宽内有效;二是损耗大,隐身效果不明显。程强参与的基于新型人工电磁材料的宽带透镜天线项目,研究制作了人工电磁材料的宽带基本单元,这种结构的带宽很宽,损耗很小,克服了以往人工电磁材料的缺陷,在性能上有重大突破,大大提升了人工电磁材料的实用价值,在后来崔铁军教授和美国杜克大学史密斯教授联合开发的新型宽带低损耗“隐身衣”中发挥了重要作用。对此,“隐身衣”课题组在《科学》杂志“致谢”中还专门对程强的研究成果表示特别感谢。

三年旁听路 风雨弥坚求学志

从南航转战东大,程强面对自己的选择,颇为自豪,他说,“我喜欢跟强者在一起,这样容易激起人的斗志。”而东南大学信息学科在国内外的斐然成就和强者恒强的专业团队让他心驰神往,这就坚定了他保送研究生三年来的旁听路。

2001年7月,程强于南航电子工程系本科毕业,当时全系近180人,只有三个保送名额,且每个保送专业仅限一名学生。专业前两名都分别选择了当时比较热门的通信、电路专业,剩下一个让人望而却步的微波专业让程强没有选择的余地,因为微波电磁学类比较难学,对基础数学的要求也特别高。既然没有选择,程强想硬着头皮自己也要学好,他戏称,进到微波领域本身就是“阴差阳错的缘分”。

保送上研究生,程强就确定了要读博的想法。当时在南航,系里只剩下一个教授,师资队伍青黄不接,程强就和一起准备考东大的室友开始了东大旁听路。三年来,风雨无阻,每天早上六点起床,然后骑自行车从南航到东大电磁学专业旁听。期间没落下一节课,有的课程甚至从头至尾听了三遍,一些东大学生没开的专业课程他也一一自学了。三年下来,他在电磁学专业上夯实了基础。当时的电磁学领域才刚刚兴起,理论研究还有很多盲点,凭着扎实的专业基础,程强这一扎进去,就如鱼得水,兴趣和科研能力也成正比滋长。

说起与恩师崔铁军教授的一面之缘,不得不提他的毛遂自荐。在选择导师时,03年才回国的崔铁军教授很快进入了程强的视野。他通过同学和朋友了解到,崔老师是一位非常优秀的学者,在电磁学领域有着很高的造诣。随后很快就与崔老师联系上了,并在其办公室进行了第一次交流。程强一番自我介绍后,崔铁军教授深为这个求知若渴的青年所感动,他当即表示,只要程强能考上,他就要定了这个学生。2004年,程强不负众望,以专业第一名,高出第二名近30分的成绩考进东大微波技术专业,成为崔铁军教授的博士生。

进入博士学习阶段,他接触到新型人工电磁材料这样一个完全陌生的领域,很多盲点无人可问,他就沉下心来从现有的外文资料中慢慢探索。一开始很不顺,做了半年,所承担的课题存在很多问题,但他依然坚持。他认为遇到挫折是难免的,自己既然已经投入了那么多的精力,如果理论上可以实现却因为不能坚持而放弃,这不是一个科研人员的品格,因此想尽办法来攻克难题。在坚持中,他迎接来了风雨后的阳光,9月,程强终于发表了他的第一篇博士期间的论文,之后便一发而不可收,在接下来的半年里连续发表5篇论文。博士期间,他还受到校优秀博士论文基金和江苏省研究生创新计划的资助,毕业论文也将参评全国百篇优秀博士论文。

有志存高远 教学科研路漫漫

2008年6月,程强顺利通过博士论文答辩并留校工作,在毫米波国家重点实验室这个他无比热爱的集体里,继续追逐他的科研教学梦。

崔铁军教授曾在一封推荐信里这样评价他:“他有坚实的研究基础,良好的科学素养,科研能力非常突出,是一位出色的青年学者。”不满30岁的他已经在科研上显现出强劲的战斗力和爆发力,近五年里,他在国际顶级刊物上发表论文23篇,均被SCI检索,共被引用137次,在影响因子大于3的杂志上共发表论文12篇,论文影响因子总和达63.614。作为青年教师,在学校和院系领导的共同关心下,他于09年4月开始成为东南大学“戴帽”教授,完成了教师生涯的三级跳。面对这些,他说,在信息科学与工程学院这个大师云集,群英荟萃的大团队里,只要勤奋努力,定能从大师身上学到更多。他非常感谢学院孙忠良院士、尤肖虎教授等一批前辈对自己成长的不倦教诲与指引,感谢系办以及研究生院的老师在他学业和工作上所给予的关爱与帮助。他还特别感谢学院张锡昌书记的慧眼识才和他一直所倡导的“推崇年青人,扶持年青人”的团队氛围,以及他在对年青人成长上的极力呵护与鼎力支持。

在教学中,程强认为,方法比知识更重要,教学方法是利器,教师教学生学会“如何学”比直接灌输知识更有效。工科学习比较枯燥,他认为,最复杂的原理也要进行分解,使之简单化,然后多用比喻,深入浅出,形象教学。培养学生学习的专业自信必须贯穿教学的全过程中,这样有利于激发他们学习的兴趣,而不会在一开始就被大堆硬生生的概念、原理所吓倒。在专业英语课程教学中,他还进行了教学内容改革,将专业英语与专业学习结合,传授学生如何撰写英语论文、投稿等技巧,实用性很强,深受学生好评。

他说,在科研中,挫折成就机会,抓住机会,展示自己,证明自己,就能在逆境中成就自我。一个人做科研,要去很Happy地做,不要为科研而科研。他也坦承自己并不是工作狂,其它的兴趣爱好也很多,喜欢太极拳,喜欢读《老子》,对世界有着广泛的猎奇感,压力大的时候也喜欢跟朋友在一起放松,这些都注定他是一个充实而快乐的人。

对于明天,他直言,学无止境,而自己还很年轻,所以他思考更多的是要进一步打好基础,不断开拓新的领域,厚积薄发,让自己钟爱的事业绽放出更加绚烂的光彩。10月15 日,《科学》杂志宣布,世界上第一个“人造黑洞”在中国东南大学实验室里诞生。不过,这个小型“黑洞”不仅不会毁灭世界,还能帮助人们更好地吸收太阳能。

11月7日报道 它有着“黑洞”之名,虽然尺寸“迷你”,但任何经过的电磁波或光,都不可能逃离它的引力。10月15 日,《科学》杂志宣布,世界上第一个“人造黑洞”在中国东南大学实验室里诞生。不过,这个小型“黑洞”不仅不会毁灭世界,还能帮助人们更好地吸收太阳能。

在宇宙中,黑洞吞噬万物,甚至包括光。人们乐意议论这种天体,因为它神秘、“性情”怪异:它身处宇宙最幽暗的地方,没有人能直接观测到它,而靠近它的任何物质,都会被无情地拖曳到它的深渊里,小行星、星尘、光波、时间,无一例外。

人们对黑洞这种天体感到好奇,但绝不会希望有任何一个黑洞接近自己,或我们的星球。然而现在却有一些科学家在自己的实验室里造出了“黑洞”,一个“迷你”黑洞。10 月15 日的《科学》杂志在介绍这种“人造黑洞”时建议,人们可以把这种“黑洞”装进自己的大衣口袋里。

制造出“人造黑洞”的是中国东南大学的一个研究组,崔铁军教授和程强教授是其中最主要的两位研究者。“实际上,我们做的黑洞不是严格意义上的黑洞。”在接受《外滩画报》采访时,程强教授对记者说。

实验室里的“人工黑洞”,目的当然不是为了将一个吞噬一切的“恶魔”装进口袋。据程强介绍,现在存在于东南大学毫米波国家实验室的“人造黑洞”,实际上是一个模拟装置,这种模拟装置目前可以吸收微波频段的电磁波,在未来,它还可以吸收光。但是除此之外,它并不能吸收任何实质的东西。“它只吸收电磁波,不吸收能量。”程强对记者说。

这是一个不具有危险性的“黑洞”,不仅如此,这种装置还能在未来用于收集太阳能。在这方面,“人造黑洞”将比世界上任何一种太阳能电池板都更高效。一些物理爱好者甚至为这种全新的装置设计了一些新功能,比如将它装置在航天器中的太阳帆上,或者用来吸收空气中游散的电磁波——因为手机和无线网络的普及,这种看不见的电磁波据说侵害了我们的健康,成为一种新的污染。

不过,制造“黑洞”的研究者却从来不想那么多,现在崔铁军和程强正在继续的,是如何把实验室里的装置变成样机,“实现工程化”。面对关于“人造黑洞”的各式各样的议论,程强认为, “成果公布以后,被许多国际媒体转载和评论,确实也大大出乎我们意料。从我们个人角度而言,只觉得这是一个比较有意义的工作。

实验室里的“黑洞”

“我觉得很惊奇,崔和程这么快就做出了‘人造黑洞’!”看到这个研究成果后,纳瑞马诺维说。

伊维根·纳瑞马诺维(EvgeniiNarimanov) 是美国印第安纳州西拉斐特市普渡大学的一名教授。今年年初,他和合作者亚历山大·基尔迪谢维(Alexander Kildishev) 一起,发表论文,提出了一种制造小型“黑洞”的理论和设计方案。他们的想法是通过模拟黑洞的一些性质,使在“人造黑洞”附近出现的放射性物质被吸引,然后螺旋式地进入“黑洞”中心。

“我们的确是受到他的论文的启发,但研究本身是我们独立完成的。”程强对记者说。之所以能这么快将之变成现实,是因为他们所在的实验室也一直从事着这方面的研究,在理论和实验两方面都积累了很多年的经验,实验过程中也用到了很多他们自己的独创性想法。

不过虽然名为“黑洞”,他们受纳瑞马诺维启发而造的“黑洞”,和真正存在于宇宙中的黑洞还是有大差别的,这种差别并不仅仅体现在质量的大小上。两种“黑洞”的原理其实并不一样。宇宙间的黑洞之所以能吞噬一切,是因为它质量巨大,而实验室里的“黑洞”,实际上是根据光波在被吸进宇宙黑洞时的性质,模拟出来的仪器,可以令光波接近时产生相似的扭曲,并被吸引。

也就是说,两种“黑洞”可以让附近的光波出现相似的“结局”,但是光波遇到的却并不是同一回事。

不过目前东南大学实验室里的“黑洞”,还只是适用于某些微波频率,比如人们常用的通信频率, 如GSM、CDMA 和蓝牙等,吸引光波还有待进一步研究,因为光波的频率更短,需要设计的“人造黑洞”尺寸也要更小些。

超强吸波装置

这样的“人造黑洞”,在未来可以用于发电。

“当电磁波遇到这台仪器,就会立刻被捕获,并且立刻被引入到仪器里,一直被吸进黑洞中心。没有电磁波可以逃离这个黑洞。”崔铁军向《科学美国人》杂志描述“人造黑洞”时说。在他们的仪器中,被吸入的电磁波在中心位置转化为热能。

根据《科学》杂志介绍,“人工黑洞”是一个直径22 厘米的装置。它有60 个同轴环,外层由40 个同心环组成。通过特别设计,研究组令同心环的从外到内的介电常数发生连续变化,而不同的介电常数,则能让电磁波的方向发生相应改变。

程强把这台仪器描述成“一个超强吸波装置”。可以这样联想,一台“人造黑洞”仿佛一台吸力强大的“吸尘器”,只要它所在的地方有电磁存在,那些电磁波或光波就会源源不断地被它收入囊中,不受任何其他外界条件的限制。

用于获取能源,这样一个超强吸波装置仿佛正在打开一座看不见却内容丰厚的“宝藏”,用它来吸收太阳能,不仅可以在任何天气里正常工作,甚至将之放入黑暗的宇宙里,它也能收集到同样多的电磁波或光波,并将之转化为热能。


崔铁军,男,生于1965年9月。1987年毕业于西安电子科技大学,获工程学士学位。1989年和1993年分别在西安电子科技大学获硕士及博士学位,后留校从事教学与科研工作。1993年11月破格提升为副教授。1995年至1997年,获得德国Alexander von Humboldt Foundation(洪堡基金会)的资助,在德国Karlsruhe大学作为洪堡学者进行合作研究。1997年至1999年,在美国University of Illinois at Urbana-Champaign作博士后Research Associate,并从2000年起,任该校的Research Scientist。2001年10月被聘为东南大学无线电工程系教授、博士生导师、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。现为东南大学毫米波国家重点实验室副主任、东南大学目标特性与识别研究所所长,国际著名刊物IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing的副主编(Associate Editor)。
近年来,崔铁军教授在计算电磁学及其快速算法、大型军用目标的精确电磁仿真、目标特性与目标识别、电磁逆散射与电磁成像、埋地散射体的探测与成像、微波毫米波天线与电路的全波分析、新型电磁媒质及其物理特性研究等方向上做出了系统而深入的研究,取得了一批创新性成果。目前负责的主要项目有:国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重大项目课题、国家重点基础研究发展计划(973计划)课题、教育部“创新引智计划”(111计划)项目、总装预研项目(多项)、海军装备部装预研项目、总装重点预研基金、国家自然科学基金(2项)、江苏省自然科学基金创新学者攀登项目、国家博士点基金、江苏省333人才基金、江苏省“六大高峰人才”基金等。
研制出具有自主知识产权的高频电磁散射国家代码(NESC)软件和精确全波电磁仿真软件(FASTEM),可以对飞机、汽车、坦克等军用目标进行快速、精确的电磁仿真。应邀在国际著名的出版社Artech House Publishers,John Wiley & Sons,及IEEE Press所出版的专著上共撰写了三个章节;在国际著名物理和光学类刊物(Physical Review Letters, Applied Physics Letters, Optics Letters, Physical Review B and E, Optics Express等)发表论文60余篇,在国际著名电子类刊物IEEE Transactions上发表论文40余篇,在其他国际核心刊物上发表论文40余篇。其中被SCI收录140余篇,被EI收录180余篇。研究成果左手媒质超级波导被Nature China(2007年9月刊)评为突出科学研究成果(Research Highlight)、椭圆形隐身大衣被《欧洲物理新闻》杂志(2008年6月刊)评为突出科学研究成果(Research Highlight)、任意形状电磁波集中器被美国《应用物理快报》以封面文章报道。曾获国际无线电联盟(International Union of Radio Science)青年科学家奖。
主要学术任职包括:国际著名刊物IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 的副主编;IEEE Antennas and Propagation Magazine编辑部成员; IEEE高级会员、国际无线电联盟会员。曾任中国电子学会青年工作委员会委员、中国电子学会微波学会场论与网络专业委员会委员、IEEE 天线与传播年会分会主持人、2004年大型国际会议电磁研究进展(Progress in Electromagnetic Research Symposium,PIERS)的技术委员会副主席、2005年亚太微波会议(Asian Pacific Microwave Conference, APMC)技术委员会副主席等。


程强教授简介:
风雨历练 大器早成   
  ——记东南大学国家毫米波重点实验室程强老师   
  
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  2008年6月,刚刚博士毕业留校,半年后,29岁的他就因为在科研上显现出来的突出成就和强劲的发展潜力让他破格成为东南大学“戴帽”教授,从而在职称上提前享受教授资格。最近在世界顶级杂志《Science》上发表的轰动一时的“隐身衣”,因其具备宽带、低损耗的特点而备受科学界的重视,而制造这种隐身衣所用的基本材料,就是他代表东南大学崔铁军教授研究小组和美国杜克大学联合开发的成果。
他就是信息科学与工程学院毫米波国家重点实验室程强老师。


他个头不高,却很结实,一副金丝边眼镜很轻巧地架在他的鼻梁上,毫不呆板,却显出几分睿智与活力。耳垂大而圆,像弥勒佛似的,向人展示着他的乐观与向上。而他又是如何从一个优秀博士一跃成为戴帽教授,实现教师生涯的“三级跳”呢?

窄带变宽带 结构用于隐身衣

程强,1979年10月生。1997考入南京航空航天大学电子工程系攻读本硕。2004年考入东南大学信息科学与工程学院电磁场与微波技术专业攻读博士学位,师从毫米波国家重点实验室副主任、长江学者、博士生导师崔铁军教授,从事新型人工电磁材料方面的研究工作。

所谓新型人工电磁材料,就是将具有特定几何形状的宏观基本单元周期性或非周期性地排列,或者植入到基体材料体内,所构成的一种人工材料。新型人工电磁材料的特性取决于其基本单元结构。人们可以通过人为地设计单元结构来控制新型人工电磁材料的属性,构成自然界不存在的特殊材料。

2007年7月至10月,程强赴美国杜克大学史密斯教授小组访问,参与了美国波音公司和丰田公司的基于新型人工电磁材料的宽带透镜天线项目。同时研究了新型人工电磁材料的宽带特性,为崔铁军教授与史密斯教授课题组后来研制的“隐身衣”做了材料上的铺垫,其研究成果现也已申请两项国际专利。

美国杜克大学原先开发的隐身衣,结构单元为窄带,适用频段也非常窄,存在两大明显缺陷:一是只在很窄的带宽内有效;二是损耗大,隐身效果不明显。程强参与的基于新型人工电磁材料的宽带透镜天线项目,研究制作了人工电磁材料的宽带基本单元,这种结构的带宽很宽,损耗很小,克服了以往人工电磁材料的缺陷,在性能上有重大突破,大大提升了人工电磁材料的实用价值,在后来崔铁军教授和美国杜克大学史密斯教授联合开发的新型宽带低损耗“隐身衣”中发挥了重要作用。对此,“隐身衣”课题组在《科学》杂志“致谢”中还专门对程强的研究成果表示特别感谢。

三年旁听路 风雨弥坚求学志

从南航转战东大,程强面对自己的选择,颇为自豪,他说,“我喜欢跟强者在一起,这样容易激起人的斗志。”而东南大学信息学科在国内外的斐然成就和强者恒强的专业团队让他心驰神往,这就坚定了他保送研究生三年来的旁听路。

2001年7月,程强于南航电子工程系本科毕业,当时全系近180人,只有三个保送名额,且每个保送专业仅限一名学生。专业前两名都分别选择了当时比较热门的通信、电路专业,剩下一个让人望而却步的微波专业让程强没有选择的余地,因为微波电磁学类比较难学,对基础数学的要求也特别高。既然没有选择,程强想硬着头皮自己也要学好,他戏称,进到微波领域本身就是“阴差阳错的缘分”。

保送上研究生,程强就确定了要读博的想法。当时在南航,系里只剩下一个教授,师资队伍青黄不接,程强就和一起准备考东大的室友开始了东大旁听路。三年来,风雨无阻,每天早上六点起床,然后骑自行车从南航到东大电磁学专业旁听。期间没落下一节课,有的课程甚至从头至尾听了三遍,一些东大学生没开的专业课程他也一一自学了。三年下来,他在电磁学专业上夯实了基础。当时的电磁学领域才刚刚兴起,理论研究还有很多盲点,凭着扎实的专业基础,程强这一扎进去,就如鱼得水,兴趣和科研能力也成正比滋长。

说起与恩师崔铁军教授的一面之缘,不得不提他的毛遂自荐。在选择导师时,03年才回国的崔铁军教授很快进入了程强的视野。他通过同学和朋友了解到,崔老师是一位非常优秀的学者,在电磁学领域有着很高的造诣。随后很快就与崔老师联系上了,并在其办公室进行了第一次交流。程强一番自我介绍后,崔铁军教授深为这个求知若渴的青年所感动,他当即表示,只要程强能考上,他就要定了这个学生。2004年,程强不负众望,以专业第一名,高出第二名近30分的成绩考进东大微波技术专业,成为崔铁军教授的博士生。

进入博士学习阶段,他接触到新型人工电磁材料这样一个完全陌生的领域,很多盲点无人可问,他就沉下心来从现有的外文资料中慢慢探索。一开始很不顺,做了半年,所承担的课题存在很多问题,但他依然坚持。他认为遇到挫折是难免的,自己既然已经投入了那么多的精力,如果理论上可以实现却因为不能坚持而放弃,这不是一个科研人员的品格,因此想尽办法来攻克难题。在坚持中,他迎接来了风雨后的阳光,9月,程强终于发表了他的第一篇博士期间的论文,之后便一发而不可收,在接下来的半年里连续发表5篇论文。博士期间,他还受到校优秀博士论文基金和江苏省研究生创新计划的资助,毕业论文也将参评全国百篇优秀博士论文。

有志存高远 教学科研路漫漫

2008年6月,程强顺利通过博士论文答辩并留校工作,在毫米波国家重点实验室这个他无比热爱的集体里,继续追逐他的科研教学梦。

崔铁军教授曾在一封推荐信里这样评价他:“他有坚实的研究基础,良好的科学素养,科研能力非常突出,是一位出色的青年学者。”不满30岁的他已经在科研上显现出强劲的战斗力和爆发力,近五年里,他在国际顶级刊物上发表论文23篇,均被SCI检索,共被引用137次,在影响因子大于3的杂志上共发表论文12篇,论文影响因子总和达63.614。作为青年教师,在学校和院系领导的共同关心下,他于09年4月开始成为东南大学“戴帽”教授,完成了教师生涯的三级跳。面对这些,他说,在信息科学与工程学院这个大师云集,群英荟萃的大团队里,只要勤奋努力,定能从大师身上学到更多。他非常感谢学院孙忠良院士、尤肖虎教授等一批前辈对自己成长的不倦教诲与指引,感谢系办以及研究生院的老师在他学业和工作上所给予的关爱与帮助。他还特别感谢学院张锡昌书记的慧眼识才和他一直所倡导的“推崇年青人,扶持年青人”的团队氛围,以及他在对年青人成长上的极力呵护与鼎力支持。

在教学中,程强认为,方法比知识更重要,教学方法是利器,教师教学生学会“如何学”比直接灌输知识更有效。工科学习比较枯燥,他认为,最复杂的原理也要进行分解,使之简单化,然后多用比喻,深入浅出,形象教学。培养学生学习的专业自信必须贯穿教学的全过程中,这样有利于激发他们学习的兴趣,而不会在一开始就被大堆硬生生的概念、原理所吓倒。在专业英语课程教学中,他还进行了教学内容改革,将专业英语与专业学习结合,传授学生如何撰写英语论文、投稿等技巧,实用性很强,深受学生好评。

他说,在科研中,挫折成就机会,抓住机会,展示自己,证明自己,就能在逆境中成就自我。一个人做科研,要去很Happy地做,不要为科研而科研。他也坦承自己并不是工作狂,其它的兴趣爱好也很多,喜欢太极拳,喜欢读《老子》,对世界有着广泛的猎奇感,压力大的时候也喜欢跟朋友在一起放松,这些都注定他是一个充实而快乐的人。

对于明天,他直言,学无止境,而自己还很年轻,所以他思考更多的是要进一步打好基础,不断开拓新的领域,厚积薄发,让自己钟爱的事业绽放出更加绚烂的光彩。
这个军事上有用途吗?感觉是军工项目呀
晕  有没有具体的实验室地点
准备翻隔壁的墙
发错版了吧?
拿来做什么呢?
吸收电磁波?这到底算黑洞还是黑体?完全吸收电磁波的黑体貌似在18XX年就用来做物理实验了。
一不小心,玩大了,地球就进去了
老新闻了
米伽流粒子研发出来再说吧
大家要有革命的乐观主义精神,我感觉ls各位的心态不是很好。
LS各位:
这个东东可是太好了
1、对于伪装、设备的隐身等有莫大的帮助,就是看什么时候能够有工程样机以及小型化,舰船的隐身、飞机的隐身都可以做到---因为他吸收了电磁波,探测雷达也是电磁波 波                              
2、如果做到吸收光,并转换能量,大家看现在光伏转换(太阳能)效率多低,最好的大概是16%(转换效率),而且能够产业化,那不管是多晶硅还是单晶硅都淘汰了(因为制造他们同时也是污染大户,耗能大户,这就是现在世界上好多国家把多晶硅生产放到中国的原因之一),多好啊!创造了一个前途无量的产业!
“它只吸收电磁波,不吸收能量。”
电磁波不是能量的一种形式吗?????????
involute 发表于 2009-11-8 14:20


    对记者来说,黑的都是洞
前阵子好像国防时报还是世界报上有说的
哎呀,母校终于亮了一回