第一作者（或共同第一作者）：陈鹏飞
通讯作者（或共同通讯作者）：祖浩然、王哲、何大平
通讯单位：武汉理工大学
标题：Superior microwave shielding modulation based on rapidly prepared graphene metasurface
期刊名：National Science Review
文章链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf395
一、导读
随着科技进步，智能设备的不断微型化和集成化给电磁干扰（EMI）带来了越来越严峻的挑战。传统的电磁屏蔽材料，如金属和碳化物，面临着调节性差、厚度大等问题，难以满足现代设备对高效、可调电磁屏蔽的需求。武汉理工大学的研究团队创新性地开发出了一种基于激光诱导石墨烯技术的新型超表面材料，能够在9.66%到99.78%之间调节微波的透过率和屏蔽效率，解决了现有材料面临的制备复杂、调节范围有限等难题，为智能电子设备提供了更灵活的电磁屏蔽解决方案。
二、成果掠影
武汉理工大学的研究人员通过激光诱导石墨烯（LIG）技术，将聚酰亚胺（PI）薄膜转化为高质量石墨烯超表面。该超表面材料通过旋转调节其结构，实现了显著的电磁屏蔽调节。具体来说，超表面的旋转使得石墨烯条纹与入射电场的相对方向发生变化，激发电子振荡，增强反向辐射，从而提高屏蔽效率。该方法不仅具有高效的电磁调节能力，还能在室温常压下快速制备，适用于未来高集成度智能电子设备的电磁干扰防控。
三、核心创新点
采用激光诱导石墨烯技术，开发了一种新型超表面材料，成功实现了微波屏蔽效率在9.66%至99.78%之间的广泛调节。超表面通过旋转角度调节，控制微波的透过与屏蔽效果，表现出显著的开关特性。
四、数据概览
图1.电磁干扰（EMI）屏蔽调控的性能与机制：（a）超表面旋转过程示意图；（b）X波段下不同旋转角度的电磁干扰屏蔽效能；（c）X波段、Ku波段及K波段的电磁干扰屏蔽效能测试（EMI SET）结果；（d、e）不同激光诱导石墨烯（LIG）宽度和间隙宽度下X波段的电磁干扰屏蔽效能测试（EMI SET）结果；（f）本研究与已报道研究的可重构因子（r）对比；（g、h）电磁干扰屏蔽调控性能示意图，及通过CST软件模拟得到的电流密度与电压密度分布
五、【成果启示】
本研究开发的激光诱导石墨烯超表面材料具备良好的电磁调节性能，通过旋转角度调节，可以有效控制微波的透过和屏蔽效率。这一材料在宽范围内调节屏蔽效果的能力，以及其快速、简单的制备方法，为电磁干扰的防控提供了创新解决方案。通过结合无线充电和数据加密等实际应用，本研究为未来智能电子设备的电磁屏蔽和信息保护提供了新的技术途径。
