物理学领域有哪些黑科技？

下面给大家展示三个物理学领域的黑科技

黑科技1：“对于上个世纪来说，有限元必然是力学的重磅黑科技，现在已经拓展到力学以外的物理场BVP求解。”

黑科技2：“无叶片风力水力发电。传统的风力水力发电都是流体驱动叶片旋转发电，需要避免叶片达到共振。这种无叶片的发电方式反弹琵琶，利用共振来实现大的固体变形，典型的流固耦合问题。抽刀断水，风力发电 - 粗鄙之语 - 百姓知道专栏西班牙公司提出风力发电新理念 无叶桨靠涡流发电。”

黑科技3：“高容量锂电池里的断裂力学问题。下面就简单翻译一段摘要吧。

大容量电极材料力学性能恶化以及造成的容量损失阻碍了它们在高性能充电电池中的使用。虽然已有大量的针对大容量电极材料电-化学-力耦合行为的研究，但他们的断裂性能和机制仍有大量未知。我们在这里报告一个锂化硅的电化学纳米力学的耐损伤性研究。我们通过实时地电子显微镜实验发现纯硅的脆性断裂与完全锂化硅的可拉伸变形。纳米压痕得到的定量断裂韧性发现当锂化硅的原子比达到1.5时发生了快速脆韧转变。分子动力学模拟展示了这一机理是由原子键和锂致增韧。我们的结果展示了不定形的富锂硅合金的高耐破坏性，在发展高寿命充电电池时有重要意义。”

黑科技4：可拉伸电子学、可拉伸应变传感器、可拉伸透明电极除了材料本身可拉伸，还可以通过几何设计来达到脆性材料的宏观大变形（下图为可拉伸的硅材料）（下图为a可电池、b分形结构脆性为可拉伸大变形、c螺旋结构脆性为可拉伸大变形、d可天线）

黑科技5：“基于力学的制造传统制造领域，力学往往都是辅助行业，也就是悲催的有你没你都能干的情况。。。虽然做力学的都觉得自己很有用，但是领导和其他行业的人不一定认可啊。。。那么，现在有一些研究进展是，通过一些力学现象来别出心裁地造出一些材料”a，通过裂纹来制造纳米线。b，通过弹性体的collapse来制造纳米级的通道。c，上面一个黑科技里面提到了，可拉伸的3d硅结构。d，通过弹性体的褶皱层级结构制造超疏水材料。通过液体蒸发产生的毛细作用力制造一些有意思的结构。ps，力学相比一些其他学科的好处就是，可以通过控制方程来精确控制参数，计算机模拟的效果很好，不需要复杂的化学合成，一步到位。

——摘抄自《百姓网》

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