近日，中國科學院西安光機所光子功能材料與器件研究室高通量放射線防護材料與技術研究團隊在透明吸波材料方面取得重要進展，相關研究成果線上發表於工程技術領域頂級期刊。
透明吸波材料（Transparent microwave-absorbing material）是指一類特種功能材料，其在可見光-紅外光波段具有較高的光學透過率，在微波波段吸收電磁波以實作隱身功能，當前廣泛套用於航空航天、精密儀器等領域。
現有的透明吸波材料主要以普通的光學玻璃作為基底，而普通的光學玻璃均為透波材料，並不具備吸波效能，需要在其表面構建特殊的吸波結構以實作透明吸波功能，這不利於透明光窗電磁遮蔽和隱身效能的進一步提升和突破。因此，兼具高光學透明度和高微波吸收的新型玻璃材料的研究是透明吸波領域的難點。
研究團隊創新性地選擇AgI-AgPO3-WO3透明導電玻璃（簡稱AAW玻璃）為研究物件，綜合研究了碘化銀含量對玻璃結構、光電效能、電磁參數和微波吸收效能的影響，並透過雷達反射截面模擬對其隱身效能進行了評估。研究發現，玻璃中碘化銀含量的增加導致Q2相關磷酸鏈的斷裂和非橋接氧鍵的增加，導致玻璃網路結構的緊密性降低，顯著提高了玻璃的電學效能、電磁參數和微波吸收效能，一定程度上減弱了光學透光率和熱穩定性。具備最佳綜合效能的45AgI-45AgPO3-10WO3玻璃樣品在可見光和NIR範圍內的透光率約為80%，並且在X波段表現出優異的吸波效能和隱身效能，同時滿足了高光學透明度和高微波吸收的要求。其吸波機理主要包括介電損耗（包括傳導損耗和德拜偶極弛豫）和磁損耗（包括渦流損耗和交換共振）的協同效應，以及阻抗匹配和電磁衰減的協同效應。研究成果有望滿足射頻辨識系統、無線通訊、顯示器等多個特定場景下透明部件的電磁波防護與隱身需求。
此項研究工作得到了陜西省科技廳相關計畫以及西安光機所自主部署計畫的資助。 論文共同第一作者為2021級博士研究生郭晨與特別研究助理陳超博士，通訊作者為王鵬飛研究員。
文：西安報業全媒體記者 關穎
編輯：小白
