近日，我校纺织科学与工程学院王闻宇教授科研团队利用导电聚合物聚吡咯，设计出开口尺寸只有2.49 Å的分子谐振环，成功实现了宽频段电磁隐身。相关研究成果以“Molecularly Resonant Metamaterials for Broad-Band Electromagnetic Stealth”为题发表在《Advanced Science》（IF：17.521）上。论文第一作者为博士研究生生王一璠，通讯作者为王闻宇教授和金欣教授，天津工业大学为唯一通讯单位。

超材料是由微米尺度人工结构单元构成的集合体，通过这些结构单元的特殊的排列设计，能使光波、雷达波、无线波等电磁波发生弯曲、传输或散射等天然材料不具备的超物理现象。这种超材料的设计思想，将光学隐身、电磁隐身、空间通信、雷达探测、灾难预防等领域研究带入一个崭新的天地。然而，现有的加工技术无法使人工设计的谐振环尺寸变得更小（最小精度500nm），同时固定的谐振环尺寸设计所带来的相对较窄范围的电磁波工作频段是限制电磁隐身超材料进一步发展的最大瓶颈。

分子谐振环结构设计图

该团队研发的分子谐振环电磁超材料，除了具有分子尺寸的谐振环单元外，还巧妙地利用分子长链构象的变化，机械横波传播性质，使聚吡咯分子链有序整齐的排列在织物表面，形成具有超材料结构特点的有序的分子谐振环集合体，在10⁹-10¹⁶Hz下的宽频段下实现了电磁隐身。

电磁波经过两种织物电磁流场变化图

此类超材料在实现宽频电磁波隐身的前提下，还具有超柔以及自适应感应频率调整共振频率的能力，在未来的多频段太阳辐射防护、飞机的多波段雷达隐身、建筑的紫外线防护等领域可以得到广泛应用。

红外线隐身视图

（审稿：纺织科学与工程学院 刘雍 巩继贤 编辑：宣传部 李焕峰）

图片来源：纺织科学与工程学院