我国科研团队首次实现电、耦合场的可编程解耦调控 攻克传统复杂超构材料的设计制备难题
科技日报·2025-11-10 09:42

核心技术突破 - 创新性提出“电热晶格超材料”设计新范式,首次通过单一结构平台实现对电场和热场的协同与独立编程调控[1] - 采用模块化设计策略,将超材料构建为由大量相同晶格单元通过高导热/高导电“桥梁”连接而成的晶格网络[1] - 仅需调整晶格单元的空间位置与几何形态即可实现电、热场的协同塑形,突破传统双场超材料的静态设计局限与调控耦合难题[1] 技术原理与优势 - 设计类似于用乐高积木搭建复杂结构,连接“桥”的截面远大于单元本身,确保能量传输时高效且不失真[2] - 无需改变材料本身,只需重新排布单元的位置和形态,就能实现对电场和热场的多种功能调控[2] - 打破了“材料属性决定场调控能力”的传统认知,为复杂多物理场环境下的器件开发提供核心技术支撑[2] 应用功能演示 - 在同一个超材料器件上成功演示了电场与热场的多种功能,包括引导场线绕过区域实现“隐身”、将场能量聚焦于一点实现“聚集”、改变场传播方向实现“旋转”[2] - 研究团队制备了心形、五角星等多种复杂形状的场调控器件,展现了强大的按需定制能力[2]