美國加州大學伯克利分校和韓國高麗大學科學家攜手,受变色龙從變色龍身上獲得靈感,新型需切研製出一種新型電磁材料。电磁這種材料能夠模仿變色龍的材料變色機製,按需在吸收、换功傳輸或反射微波之間靈活切換,受变色龙有望在國防、新型需切無線通信、电磁儲能以及智能基礎設施等領域大顯身手。材料相關論文發表於新一期《科學進展》雜誌。换功
製造能夠有效吸收電磁波的受变色龙材料一直麵臨極大挑戰。研究團隊從變色龍身上尋找靈感,新型需切這種爬行動物通過調整其皮膚內光子晶體之間的电磁間距來調節光反射,從而改變顏色。材料
團隊首先研製出一個交叉結構,换功可通過折疊或伸展等機械變換來控製電磁特性,將電磁響應從寬帶吸收模式轉變為傳輸模式。隨後,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。最後,他們使用3D打印技術製造出該材料,並測試了其在吸收和傳輸微波之間的切換能力。
測試結果顯示,在折疊狀態下,該材料能將4—18吉赫茲範圍內的微波吸收90%以上,從而使其能對雷達“隱形”。展開後,該材料能傳輸信號,實現通信功能。
團隊表示,這種仿生電磁材料具有廣闊的應用前景。在國防方麵,這種可調諧材料可用於製造在需要時對雷達隱形的車輛或飛機。該材料還可用於創建智能窗口,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係統的效率,為傳感器和電池持續供電。