我国研究团队开发出新型自适应电磁调控表面

电子科技大学电磁辐射控制材料与技术团队在电磁辐射控制材料领域取得一项突破性进展。他们通过向聚合物中引入离子液体,制备出具有可编程电磁功能的智能隐身蒙皮。这项发表于最新一期《自然·通讯》杂志的研究,为开发新一代高性能电磁器件开辟了新途径。
在5G/6G通信与隐身技术飞速发展的当下,电磁波如同无形的“信息高速公路”,其通行效率直接决定了现代设备的性能与安全边界。然而,传统电磁材料构筑的“路面”一旦铺设,其通行规则便被永久固化,无法随“车流”(电磁波)的密度实时调整。面对日益拥挤的电磁频谱与瞬息万变的战场或城市环境,科学家们提出了“可编程电磁表面”的构想:渴望像为道路装上指挥系统一般能“判断”并“决策”——是透射、吸收,还是反射来袭的电磁波。但现有技术方案,或依赖于复杂且庞大的有源电路阵列,导致成本高昂、难以大面积部署;或借助铁电、相变等材料,却又受限于可调材料单一的瓶颈,且难以在轻薄、柔性、可大规模制备等多维度上取得兼顾。如何仅凭寥寥数毫米厚的一层“智能蒙皮”,便能让厘米级的微波“通行”自如切换,已成为电磁学与材料学交叉前沿的一道核心难题。
电子科技大学电磁辐射控制材料与技术团队提出了一种突破此限制的创新方案。研究团队巧妙利用离子液体在聚合物中引发的氢键动态变化——断裂与重构,将离子液体视为调控电磁波通行的“智能交通灯”,利用离子液体发生取向运动与迁移率转变,从而成功实现了具有可编程微波介电性能的大面积电磁调控表面。
研究表明,基于光聚合3D打印技术制备的柔性电磁调控表面,成功实现了可用于智能隐身蒙皮的可重构微波吸收功能。该智能隐身蒙皮兼具“关-开”与“开-关”两种可逆切换模式,在毫米级厚度下获得了超过5 GHz的可调吸收带宽,并展现出优异的主动隐身性能。
研究人员表示,该智能蒙皮还集成了自感知与智能识别功能,可实时检测表面受力与损伤。将智能传感识别集成于电磁调控表面,开发了一种“感知-决策-响应”一体的自适应微波隐身系统。
研究人员认为,这一成果为下一代自适应隐身、可重构天线及智能微波通信系统提供了全新的技术思路。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41928-025-01460-9













