由快速反向设计和低度MXene墨水开发的可重新配置的Origami/Kirigami元材料吸收器
Changfeng Li1, Ge Wang1, Mengyue Peng1
1Institute for Composites Science Innovation (InCSI), School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, 38 Zheda Road, Hangzhou, 310027, P.R. China.
ACS applied materials & interfaces
|July 30, 2024
概括
本研究介绍了一种深度学习算法,用于设计可重新配置的元材料吸收器 (MAs),使用原木和基里格米结构. 这种新的方法可以实现快速反向设计,从而导致极化不敏感的超宽带吸收,具有可调节的特性.
科学领域:
- 超材料是什么?超材料是什么?
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 机械工程 机械工程
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 可重新配置的元材料吸收器 (MAs) 提供可调节的带宽和振幅,但面临设计和制造方面的挑战.
- 奥里加米和基里加米结构是MA的有希望的途径,因为它们的机械和电磁性质结合在一起.
- 现有的设计方法往往是代和复杂的,阻碍了高性能MA的开发.
研究的目的:
- 使用深度学习开发一个快速的反向设计算法,用于可重新配置的原始元材料吸收器 (MA).
- 为了创建一个新的协奏曲-原创编码MA,具有可切换的吸收和反射特性.
- 通过整合一个kirigami极化旋转表面来增强极化不敏感的吸收.
主要方法:
- 基于深度学习的算法被用来设计原始MA的反向设计.
- 设计和制造了一种协奏机-原木编码MA,展示了可调节的电磁响应.
- 整合了一个kirigami偏振旋转表面,以实现偏振不敏感的吸收.
主要成果:
- 开发的算法可以快速反向设计原始MA.As.
- 一个和弦乐-原创MA表现出可调的吸收 (5.5-20 GHz) 和高反射 (2-20 GHz) 在y偏振波下.
- 堆叠的原木-基里加米MA实现了极化不敏感的超宽带吸收 (4.4-20 GHz) 和可调节的机械性能.
- 低度的MXene-PEDOT:PSS油墨是为印元材料开发的.
结论:
- 深度学习方法为可重新配置的MA的高效设计提供了一个范式.
- 集成的原木-基里加米结构提供极化不敏感,可调节的电磁吸收.
- 使用MXene-PEDOT:PSS油墨开发的制造方法允许低成本,高性能的元材料生产.
