
电磁吸收器在能源、隐身和通信技术中至关重要,然而当前的设计性能不佳。一个研究团队研制出了接近理论效率极限的超薄吸收器,有望带来颠覆性的工业应用。
吸波层对于能量收集、隐身系统和通信网络等技术的进步至关重要。这些吸波层能够在较宽的频率范围内高效地捕获电磁波,从而能够制造出可持续、自供电的设备,如远程传感器和物联网(IoT)系统。在隐身技术中,吸波层能够减少雷达可见度,提高飞机和海军系统的性能。它们还在通信网络中发挥着至关重要的作用,通过最大限度地减少杂散信号和减轻电磁干扰,在当今这个互联互通的世界中不可或缺。
随着技术的进步,对具有更宽带宽和更强功能的超薄吸收层的需求日益增长。这些吸收层必须在保持紧凑设计的同时实现更高的性能。然而,金属衬底无源、线性时不变吸收层的带宽与厚度之比存在一个理论上限。目前的吸收器,无论其频率范围或材料厚度如何,都远低于这一上限,导致无源和线性系统中的大部分潜力尚未得到开发。
1月21日,电气工程与计算机科学教授尤内斯·拉迪及其研究团队在《自然-通讯》上发表的一篇新研究论文中介绍了一种用于设计超薄吸收体的新概念,该概念使得吸收层具有创纪录的高带宽厚度比,可能比使用传统方法设计的吸收体的带宽厚度比高出数倍。基于这一概念设计的吸收体的带宽厚度比可以无限接近最终界限。利用这一概念,他们设计并实验验证了一种带宽厚度比极高的吸收体。
拉迪(Ra’di)说:“我们的发现有望通过解决电磁吸收技术中的关键难题,为国防、能量采集和先进通信系统等诸多行业做出重大贡献。”
看到我们的工作不仅获得了科学界的国际认可,还得到了各行各业主要参与者的国际认可,真是令人无比欣慰。我为我的团队所展现的专注与辛勤付出感到无比自豪,正是这些付出才取得了这些开创性的成果。在《自然·通讯》这样的权威期刊上发表文章,是对他们杰出努力的证明,也彰显了我们的研究的重要性。
参考文献:《帕德哈·S·奈亚尼、莫特扎·莫拉迪、普尔雅·萨拉米和尤内斯·拉迪所著“实现宽带电磁吸收的被动高分散匹配网络”》,发表于2025年1月21日,《自然-通讯》。数字对象唯一标识符:10.1038/s41467-025-56167-4