成果简介
原子分子工程是在微纳尺度上精确定制材料微观结构和组分的有效途径,可用于灵活操纵其电磁(EM)响应。本文,北京理工大学 曹茂盛 教授、中国传媒大学杨曙辉教授、山西煤炭化学研究所覃勇、中央民族大学Jie Yuan等研究人员在《Adv Funct Mater 》期刊发表名为“Atomic-Molecular Engineering Tailoring Graphene Microlaminates to Tune Multifunctional Antennas”的论文,研究首次通过原子团簇工程和氧化分子层沉积制备了多层结构的石墨烯微层压板。
微层压板通过改变聚(3,4-乙烯二氧噻吩)循环可实现可调的电磁损耗(虚介电常数从0.93到3.94,虚部磁导率从0.17到0.25),衰减常数达到160。在此基础上,构思了多功能天线,实现了频率选择响应,能够从信号源稳定收集>90%的电磁能量,并巧妙地回收废热能和机械能。这项研究将为未来的信息传输和人工智能提供新的视野。
图文导读
图1、通过原子团簇工程制备G-NFO
图2、石墨烯微层压板的制造
图3、石墨烯微层压板的微观结构和组分。
图4、电荷传输和偶极极化的介电响应
图5、多功能天线
图6、目标频段内的信息传输。
小结
总之,我们首次证明了原子分子工程作为制造具有多层结构的石墨烯微层压板的可控方法。与石墨烯和G-NFO相比,石墨烯微层压板的EM性能和能量转换可以从组分和微观结构等几个方面灵活调整。这项工作对电磁响应和能量转换的本质进行了深入的洞察,为多功能电磁器件的制造奠定了坚实的基础,极大地推动了未来的信息化建设和发展。
文献:https://doi.org/10.1002/adfm.202212379
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