本报讯(见习记者荆淮侨)近日,武汉纺织大学教授汪胜祥团队在织物人工超构材料领域取得进展,利用传统纺织工艺结合人工微纳结构制备出新型光电子设备。相关论文在线发表于《先进材料》。
研究团队提出了一种新型复合编织式太赫兹手性光电子器件。首先用绕线机将金属铜丝(直径约为60微米)沿剥离外包层的裸光纤(直径约为140微米)绕制,形成具有微米级螺距的螺旋结构,作为构成人工超构材料的基本单元结构。该螺旋结构同时作为后续纺织工艺的纬线。研究团队接下来利用传统纺织技术,以涤纶线为经线,将制备好的人工单元结构纬线编织成超构材料样品。
这项工作利用两步纺织制造方法实现了大面积具有微米特征尺寸的超构材料样品制备,制备出的器件在太赫兹波段表现出强手性选择性和显著光学活性。研究人员表示,该工作打破传统太赫兹超构材料需要复杂光刻工艺的禁锢,是一次利用低成本传统纺织技术突破电磁超构材料研究领域高制备成本的成功尝试。
该研究展现了基于织物的超构材料在实现集成式微纳米光电子件方面的巨大潜力,为超构材料发展开辟了新思路。后续,研究团队将通过建立新型纺织制备技术与人工电磁超构材料之间的联系,实现从幅值、相位以及极化等多自由度对电磁波的灵活操控。
相关论文信息:https://doi.org/10.1002/adma.202110590
《中国科学报》 (2022-03-10 第3版 综合)