技术突破核心 - 创新性提出电热晶格超材料新范式 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 破解多物理场耦合调控核心难题 [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 确保能量在传输时高效且不失真 [2] - 在统一拓扑框架上无需改变材料本身 只需重新排布单元的位置和形态 即可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] 应用演示与潜力 - 在同一个超材料器件上成功演示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] - 该技术可应用于智能能源管理 高性能电子器件等众多需要精确调控电场和热场的高端技术领域 [1]