近日,9499威尼斯官网在仿生磁控电磁吸波体的多尺度结构设计与多功能集成领域取得重要进展,相关研究成果在国际复合材料领域顶级期刊《Carbon》录用并正式发表。论文题为《An Asparagus Fern-Inspired Tunable Electromagnetic Absorber with Topology-Optimized Integrated Acoustic Insulation and Mechanical Properties》,论文第一作者为电信北京体育频道2024级硕士研究生龚明月,通讯作者为生产井流动成像仪器研发团队2023年引进教师甘如饴,长江大学为第一署名单位。

随着5G/6G通信与电子信息技术的飞速发展,电磁泄漏与辐射问题日益严峻,对高性能电磁吸波材料提出了更高的功能集成与可调性要求。然而,传统吸波体往往受限于其随机结构、功能单一以及难以兼顾吸波、隔音与力学性能等瓶颈。针对上述问题,该研究提出了一种仿文竹型多尺度磁控可调谐电磁吸波体。微观层面,该研究创新性地将羰基铁粉与钛碳化铝进行复合,实现材料电磁损耗特性的提升;介观层面,通过引入磁场诱导使材料形成各向异性链状结构,促进了能量的传导与转换效率;宏观层面,通过拓扑优化仿生文竹枝叶构型,实现了阻抗匹配与电磁损耗的协同增强。实验结果显示,在磁感应强度523mT的激励下,材料的反射损耗峰值达-13.13 dB,有效吸收带宽为4.7 GHz。同时,在声学领域,材料的传声损失可达43.57 dB(隔音率>99%),力学领域,经多次压缩循环后材料的储能模量与损耗模量变化率分别仅为2.12%和1.99%,体现出优异的力学稳定性。该工作充分验证了仿生多尺度设计与磁场调控策略在实现轻质、强吸收、宽频带、隔音及力学稳定等多功能集成方面的突出潜力,为新一代智能电磁吸波体的开发提供了重要的理论支撑与技术路径。

《Carbon》是国际碳材料领域最具权威性和影响力的顶级期刊之一,当前为JCR一区,中科院二区TOP期刊,最新影响因子为11.6。该刊主要收录碳基材料及其复合体系的制备、结构表征、物理化学性质及其在能源、环境、电子、电磁功能等交叉领域的前沿研究成果。
该研究得到了油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)开放基金(项目编号:K2024-12)、湖北省教育厅科学技术研究计划青年人才项目(项目编号:Q20241303)、湖北省自然科学基金(项目编号:2022CFB187)等多个项目的支持。
(复审:魏勇 终审:郭梅 编辑:甘如饴 )