可编程解耦调控
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【科技日报】新型超材料实现电场热场同时“听指挥”
科技日报· 2025-11-13 10:25
记者11月10日从中国科学技术大学获悉,该校超材料研究团队创新性提出了一种电热晶格超材料, 并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,破解了多物理场耦合调控的核心 难题。相关研究成果日前发表于国际期刊《先进材料》。 在智能能源管理、高性能电子器件等众多高端技术领域,往往需要同时对电场和热场进行精确调 控。然而,由于两种物理场本质上相互耦合,以及传统材料性能固定、结构设计静态化,实现二者的独 立、协同调控一直面临巨大挑战。 针对这一瓶颈,由中国科学技术大学教授赵刚、何立群、叶宏等组成的超材料研究团队从结构几何 入手,独辟蹊径地提出了电热晶格超材料的设计新范式。研究团队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。借助这一统一的拓扑框架,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,突破了传统双场超材料的静态 设计局限与调控耦合难题。 "这类似于用乐高积木搭建复杂结构。"论文通讯作者赵刚解释,"通过精巧的几何设计,让连 接'桥'的截面远大于单元本身,确保了能量在传输时高效且不失真。最关键的是,在这个统一的'骨 架'上, ...