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Wissenschaftler entwickeln ultradünne Absorber mit Rekordbandbreite

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Ein Forschungsteam der Syracuse University hat ein neues Konzept zum Entwerfen von ultradünnen Absorber eingeführt, das es ermöglicht, Schichten mit einer rekordhöhen Bandbreite zu Thickness-Verhältnis zu absorbieren, die möglicherweise um ein Vielfaches größer ist als das von Absorber, die mit herkömmlichen Ansätzen entwickelt wurden.

Die Absorption von Schichten war für Fortschritte bei Technologien wie Energyernte, Stealth -Systemen und Kommunikationsnetzwerken von grundlegender Bedeutung. Diese Absorber erfassen effizient elektromagnetische Wellen über breite Frequenzbereiche hinweg und ermöglichen die Entwicklung nachhaltiger, selbstbetriebener Geräte wie Remote-Sensoren und Internet of Things (IoT). Zusätzlich zu Energieanwendungen sind diese Schichten in der Stealth -Technologie zentral, wo sie die Radar -Sichtbarkeit minimieren und die Leistung von Flugzeug- und Marinesystemen verbessern. Sie spielen auch eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Kommunikationsnetzwerke, indem sie streunende Signale reduzieren und elektromagnetische Interferenzen mildern, was sie in unserer zunehmend miteinander verbundenen Welt wesentlich macht.

Fortschritte bei diesen Technologien erfordern Module mit größerer Funktionalität und breiteren Bandbreiten, alle innerhalb kleinerer Fußabdrücke, was den Nachfrage nach ultradünnen absorbierenden Schichten mit signifikant höheren Absorptionsbandbreiten vorantreibt. Es gibt jedoch eine theoretische Obergrenze für das Verhältnis von Bandbreite zu Dicke von Metallbücken, Passiv, Linear und zeitinvarianten absorbierenden Schichten. Bisher entwickelte Absorber, unabhängig von ihrem Betriebsfrequenzbereich oder ihrer Materialdicke, die im Vergleich zu dieser Obergrenze signifikant unterdurchschnittlich ist und das volle Potential, das passive, lineare und zeitinvariante Systeme nicht ausnutzen kann, ausnutzen kann.

In a new research paper published in Nature Communications, Electrical Engineering and Computer Science Professor Younes Ra’di and his research team introduced a new concept for designing ultra-thin absorbers that enables absorbing layers with a record-high bandwidth-to-thickness ratio, potenziell um ein Vielfaches größer als die von Absorber, die mit herkömmlichen Ansätzen entwickelt wurden. Auf diesem Konzept entwickelte Absorber können ein Bandbreiten-zu-dicker-Verhältnis beliebig nahe an der ultimativen gebundenen Grenze erreichen. Unter Verwendung dieses Konzepts entwarfen und verifizierten sie einen Absorber, der ein sehr hohes Verhältnis von Bandbreite zu Dicke zu dicken, experimentell.

„Unsere Ergebnisse haben das Potenzial, erhebliche Beiträge zu verschiedenen Branchen zu leisten, einschließlich Verteidigung, Energieernte und fortschrittlicher Kommunikationssysteme, indem sie kritische Herausforderungen in der elektromagnetischen Absorptionstechnologie bewältigen“, sagt Ra’di.

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