近日，电子学院文岐业教授团队在多形态高频电磁吸波材料领域持续攻关，取得系列重要研究进展。两项研究成果相继发表于Nano-Micro Letters和Advanced Functional Materials。电子科技大学电子学院为两项成果的第一完成单位，两篇论文的第一作者分别为博士生蒋宇衡、陈子昊（共一）和谢金龙，文岐业教授为两篇论文的通讯作者，张雅鑫、孙晓、兰峰、谢文科分别为相关论文共同通讯作者。
成果1：流变学工程实现高负载磁电复合材料的3D打印与器件级电磁兼容
基于球形羰基铁颗粒(CIP)形成的宽频带磁电复合吸波剂在增材制造工艺上面临“不可能三角”，即高载量带来的强电磁衰减优势，往往伴随着吸波浆料流变性能变差及打印结构稳定性恶化。文岐业教授团队针对这一问题，以流变学工程研究为突破口，将石墨烯的二维片层结构引入高密度CIP体系中，发展出高负载磁电复合材料墨水直写（DIW）3D打印技术。纳米石墨烯片不仅作为介电损耗介质贡献高频电磁衰减，更关键的是其作为“支撑骨架”钉扎于CIP颗粒间，有效抑制了CIP颗粒的沉降与时间依赖性重排，改善了可打印浆料的屈服特性、剪切变稀行为和结构恢复能力。通过屈服模型与沉积稳定判据的系统研究，形成了超高负载（CIP ~84.06 wt%）磁性复合材料从墨水配方、挤出成丝、二维轮廓保真到三维结构稳定性的定量评价方案。研究利用3D打印构筑了具有梯度孔径的石墨烯/羰基铁蜂窝吸波结构，实现了覆盖18 GHz至4 THz的超宽带吸收，反射损耗(RL) 最低达−84.30 dB。文岐业团队与张雅鑫团队合作，通过该打印技术在220GHz可重构智能表面（RIS）上集成了厚度仅为2.6mm的蜂窝吸波结构，使得RIS周边杂散反射和边缘散射得到明显抑制，镜面反射波束宽度收窄约58%，主瓣增益提高约3.3 dBi，支撑了基于RIS的太赫兹全空间无线通信链路构建和实验验证。此外，在毫米波雷达成像实验中，该结构也表现出良好的RCS抑制作用。该成果以《Rheologically Engineered 3D-Printed Highly Loaded Magneto-Dielectric Absorbers for Device-Level Electromagnetic Compatibility》为题发表于Nano-Micro Letters. 19: 13, 2027.
论文链接：https://doi.org/10.1007/s40820-026-02312-7
高负载磁电复合吸波材料的3D打印技术及其在可重构智能表面器件的应用示范
成果2：揭示离子–水相互作用调控太赫兹介电响应规律并实现超薄透明吸波材料
文岐业教授团队前期的研究表明离子电导损耗和水的极化损耗是水凝胶基透明太赫兹吸波薄膜中电磁能量耗散并产生宽带吸波的两种主要途径，但是离子的引入会改变水凝胶中的水态分布。由于离子与水的相互作用对太赫兹介电响应影响的规律并不清晰，水凝胶基透明吸波材料的优化设计缺乏明确的理论指导 (Nature Communications.2024, 15:38; Adv. Funct. Mater. 2025, 35, 2418541）。为了解决这一问题，文岐业教授团队通过选取Li⁺、Na⁺、K⁺、Cs⁺及F⁻、Cl⁻、Br⁻、I⁻等典型单价离子，结合黏度、拉曼光谱和太赫兹时域光谱测试，深入研究了离子–水相互作用强度对太赫兹介电响应的调控机制。研究团队采用Jones–Dole方程中的B系数对离子–水相互作用强度进行半定量表征，揭示了离子-水相互作用、水状态分布与太赫兹介电损耗之间的关联。研究表明，较弱的离子-水相互作用会降低束缚水比例，促进离子输运并增强电导损耗，从而增强太赫兹能量耗散。基于这一规律，团队优选Cs⁺离子研制了CsCl掺杂聚丙烯酰胺水凝胶，并用PDMS进行封装。所得总厚度仅为0.14 mm的极薄吸波薄膜实现了宽带吸波能力，其中在0.3–1.2 THz频谱范围内平均RL达到-52.24 dB，同时保持超过90%的可见光透过率。在毫米波雷达成像实验中，将该柔性透明吸波薄膜与金属飞机模型共形集成，实现了显著的反射信号衰减。该成果以《Ion-Water Interaction Strength Governs Terahertz Dielectric Response in Aqueous Systems》为题发表于Advanced Functional Materials, 2026; 0: e77357.
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.77357
离子–水互作用调控太赫兹介电响应机理及超薄透明吸波薄膜的应用
两项研究均从材料内部多相/多组分协同机制出发，建立“微观”到“宏观”之间的有机联系，实现覆盖毫米波到太赫兹的超宽带电磁吸波材料，具有设计灵活性、形态多样性以及与器件的共形集成能力。相关成果为毫米波/太赫兹通信、雷达系统的EMI、EMC以及RCS缩减提供了多种形态的电磁吸波材料及灵活丰富的实现方法。
相关研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、西藏自治区科技计划、中国白俄罗斯“一带一路”电磁环境效应联合实验室开放基金、四川省自然科学基金和中国博士后科学基金支持。
