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受變色龍啟發,新型電磁材料能按需切換功能

5個月前 來源:中國科技網 觀看:128

美國加州大學伯克利分校和韓國高麗大學科學家攜手,從變色龍身上獲得靈感,研制出一種新型電磁材料。這種材料能夠模仿變色龍的變色機制,按需在吸收、傳輸或反射微波之間靈活切換,有望在國防、無線通信、儲能以及智能基礎設施等領域大顯身手。相關論文發表于新一期《科學進展》雜志。xRm即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

制造能夠有效吸收電磁波的材料一直面臨極大挑戰。研究團隊從變色龍身上尋找靈感,這種爬行動物通過調整其皮膚內光子晶體之間的間距來調節光反射,從而改變顏色。xRm即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

團隊首先研制出一個交叉結構,可通過折疊或伸展等機械變換來控制電磁特性,將電磁響應從寬帶吸收模式轉變為傳輸模式。隨后,他們利用機器學習和遺傳算法,針對特定電磁響應優化了結構設計,實現了一定程度的可編程性。最后,他們使用3D打印技術制造出該材料,并測試了其在吸收和傳輸微波之間的切換能力。xRm即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

測試結果顯示,在折疊狀態下,該材料能將4—18吉赫茲范圍內的微波吸收90%以上,從而使其能對雷達“隱形”。展開后,該材料能傳輸信號,實現通信功能。xRm即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

團隊表示,這種仿生電磁材料具有廣闊的應用前景。在國防方面,這種可調諧材料可用于制造在需要時對雷達隱形的車輛或飛機。該材料還可用于創建智能窗口,在屏蔽和傳輸信號之間靈活切換,從而增強通信安全。他們也設想利用這種材料提高電磁能量收集系統的效率,為傳感器和電池持續供電。xRm即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

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