受变色龙启发，新型电磁材料能按需切换功能
发布时间: 2025-01-25 09:23:29
美国加州大学伯克利分校和韩国高丽大学科学家携手，从变色龙身上获得灵感，研制出一种新型电磁材料。这种材料能够模仿变色龙的变色机制，按需在吸收、传输或反射微波之间灵活切换，有望在国防、无线通信、储能以及智能基础设施等领域大显身手。相关论文发表于新一期《科学进展》杂志。
制造能够有效吸收电磁波的材料一直面临极大挑战。研究团队从变色龙身上寻找灵感，这种爬行动物通过调整其皮肤内光子晶体之间的间距来调节光反射，从而改变颜色。
团队首先研制出一个交叉结构，可通过折叠或伸展等机械变换来控制电磁特性，将电磁响应从宽带吸收模式转变为传输模式。随后，他们利用机器学习和遗传算法，针对特定电磁响应优化了结构设计，实现了一定程度的可编程性。最后，他们使用3D打印技术制造出该材料，并测试了其在吸收和传输微波之间的切换能力。
测试结果显示，在折叠状态下，该材料能将4—18吉赫兹范围内的微波吸收90%以上，从而使其能对雷达“隐形”。展开后，该材料能传输信号，实现通信功能。
团队表示，这种仿生电磁材料具有广阔的应用前景。在国防方面，这种可调谐材料可用于制造在需要时对雷达隐形的车辆或飞机。该材料还可用于创建智能窗口，在屏蔽和传输信号之间灵活切换，从而增强通信安全。他们也设想利用这种材料提高电磁能量收集系统的效率，为传感器和电池持续供电。
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