“切纸术”思路帮助造出柔性3D微波天线

小字号

原标题：“切纸术”思路帮助造出柔性3D微波天线

科技日报讯 （记者张佳欣）美国德雷塞尔大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学研究人员利用古老的切纸术，将一张涂有导电MXene墨水的醋酸纤维纸变成了柔性3D微波天线，只需拉伸或挤压，稍微改变其形状，就能调整其传输频率。这种天线不仅轻巧灵活，而且耐用，非常适合用在可移动机器人和航空航天部件上。相关论文发表于新一期《自然·通讯》杂志。

切纸术是一种通过折叠和剪切纸张，创造出复杂三维纸质工艺品的技术。研究人员认为，这种技术或许能用于设计模型，制造下一代天线。

为了制造天线，研究人员首先在醋酸纤维基材上涂抹一种由碳化钛MXene组成的特殊导电油墨，创建出频率选择性表面。这种表面就像天线一样，可以选择性地传输、反射或吸收特定频率的电磁波，通常用在天线、雷达罩和反射器上。墨水成分还可调整，以重新配置天线的传输规格。

然后，研究人员在材料表面制作出一系列平行切口，从二维表面拉出方形谐振器天线阵列。改变张力会使阵列的角度发生变化，从而快速调整天线的通信配置。

研究人员组装了两个“切纸天线阵列”进行测试，并创建了一个共面谐振器的原型。结果显示，这种“切纸天线”在3个常用微波频段（2—4GHz、4—8GHz和8—12GHz）表现出良好的信号传输效果。此外，通过改变基板的几何形状和方向，研究人员可引导每个谐振器发出的波束重定向。

在受力条件下，谐振器产生的频率会发生400MHz的偏移，这表明它可有效地作为应变传感器，用于监测基础设施和建筑物。

此次概念验证利用切纸技术通过物理形状变化，制造出各种复杂形状和形式的天线，代表了一种新的天线制造方法，快速且成本效益高。

(责编：罗知之、陈键)

关注公众号：人民网财经

分享让更多人看到

推荐阅读 记者去哪儿：高端化本土化齐驱 中国品牌这样“走出去”   　　欧洲杯赛场，中国造VAR显示屏帮助裁判精准判罚；巴黎奥运会期间，国产户外LED大屏助力节能减排；2024德国柏林国际消费电子展（IFA2024）上，中国品牌为全球消费者提供智慧家居解决方案…… 近年来，越来越多中国品牌主动“走出去”，加速融入世界市场，服务全球消费者。在这个过程中，中国家电品牌坚持技术创新，持续擦亮品牌底色。…    
能源转型向新而行 厚植高质量发展绿色底色   　　近年来，我国深入推进能源生产和消费方式变革，能源供给保障能力全面提升，能源绿色低碳发展实现历史性突破，有力保障了经济社会高质量发展。 我国能源低碳转型步入“快车道”，能源供给新体系加快构建，为经济发展注入强劲动力。…