具有超宽带吸收特性的热可调超材料

西安交通大学制造系统工程国家重点实验室田晓勇教授带领的研究团队成功地通过3D打印制造了一种热可调宽带超材料(T-TBM)。T-TBM的电磁(EM)响应可以通过控制不同超材料单元的固液相态来调节。与之前报道的主动控制超材料不同，T-TBM 的吸收响应可以通过温度的变化来控制;此外，其超宽带吸收性能不随温度变化。研究团队表示，T-TBM可以进一步推动智能超材料和热控吸收体的发展。

本研究中，研究团队首先制备了RGO@Fe 3O 4纳米复合材料通过机械方法。RGO@Fe 3 O 4纳米复合材料的表征结果证实，成功制备了具有三明治结构的RGO@Fe 3 O 4纳米复合材料。然后通过将15 wt% RGO@Fe 3 O 4纳米复合材料添加到具有不同相变温度的石蜡中，成功制备了石蜡基复合材料(PD-Cs) 。结果表明，PD-Cs具有优异的电磁损耗性能和稳定的相变行为(相变行为不随RGO@Fe 3 O 4的添加而改变)纳米复合材料)。基于PD-Cs的物理参数测试，研究团队使用ANSYS HFSS 16.0设计和优化了T-TBM的结构。此外，还对结构的吸波性能进行了模拟和测试。实验结果表明，T-TBM不仅具有超宽带吸收特性，而且在不同温度下可以移动吸收峰(反射损耗小于-30 dB)。需要注意的是，温度的变化不会改变T-TBM的超宽带吸波性能。最后，该团队分析了 T-TBM 热可调吸波特性的微观机制。结果表明，RGO@Fe 3 O 4形成的导电网络的不同微观形貌PD-Cs 相变过程中的纳米复合材料在 T-TBM 的热控制机制中起着重要作用。