我为祖国做科研 | 探索电磁“隐身”，他们研制独具匠心的新型器件
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我为祖国做科研
探索电磁“隐身”
他们研制独具匠心的新型器件”
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电磁器件在电子信息、量子计算、航空航天等诸多领域具有不可替代的地位。然而，随着人工智能、大数据、物联网等科技的迅猛发展，已有电磁器件的性能难以满足其应用需求。
浙大信电meta团队
浙江大学信息与电子工程学院2017级电子科学与技术专业直博生张莉和她所在课题组的老师与同学们在陈红胜教授的带领下，正围绕着新型电磁结构、电磁波隐身、深度学习与智能电磁波调控等方面潜心研究。多年来，陈红胜教授领导的浙大信电meta团队秉承求是创新的校训精神，日复一日专心科研。该团队的研究成果得到国内外学术界的广泛关注，并在包括Nature、Nature Physics、Nature Photonics等国内外期刊上发表了260余篇论文,引用次数达上万次。
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操控电磁波
在这个特殊的房间中，墙面上布满了密密麻麻的尖角。当进入这个房间，你会发现手机几乎收不到任何信号，彷佛与世隔绝。这个房间就是微波暗室，墙面上的这些尖角就是吸波材料，它们可以吸收暗室中大部分电磁波，从而构造一个相对纯净的电磁环境。
浙江大学微波暗室
2017级电子科学与技术专业直博生张莉在介绍她们的微波暗室时，演示了他们的实验操作：设置实验装置、放置实验样品、调节实验设备。很快，她就开始了日常的电磁波实验，介绍了看不见摸不着的电磁波如何在实验装置里传输，又是如何进行实验结果收集的。通过一个又一个数据展示，她演示了如何利用电磁器件操控电磁波。该团队实验室柜子里放置了大大小小数十个实验测试的电磁器件，每件样品都被赋予了该团队成员的心血，均可用于操控电磁波。
张莉在微波暗室做实验
当谈及自己参与的科研项目时，张莉充满了骄傲与自豪。为了解决国家“卡脖子”问题，浙大信电meta团队完成了许多创造性成果，其中多项成果达到国际领先水平。当谈及如何完成这些工作时，张莉说，“刚开始的时候几乎什么都不会，理论计算、仿真设计、实验测试、数据分析等都是在之后一点一滴的研究中积累经验学习到的。”她从大四的时候就开始进入实验室科研，在这五年多的博士科研中，张莉参与了多项有关新型电磁结构的研究项目及国家自然科学基金项目。去年，她利用放大电路成功设计了非厄米系统，该成果可应用于设计新型放大器、高灵敏度传感器等新型电磁器件，相关研究成果发表在Nature Communications上。
张莉在Nature Communications上发表论文
新型“隐身衣”
陈红胜老师课题组的一个重要研究方向是电磁隐身。在2013年，陈红胜老师就带领浙大信电meta团队利用工业上可大规模制备的特殊玻璃制作了一种隐身器件，该器件在可见光波段实现了物体对肉眼的隐身。通过实验演示，小猫和金鱼进入陈红胜老师设计的“隐身衣”后，穿上“隐身衣”的部分全都不见了，而身后的物体仍然一览无余！该研究成果将“隐身衣”从理论拓展到实用，并有效降低了其实现的复杂度。
陈红胜教授研究的隐身器件
陈红胜教授研究的隐身器件隐身效果
2020年，陈红胜老师带领该团队进一步设计出基于深度学习的新一代智能隐身器件，在不需借助任何人为操控的情况下，该器件可动态适应变化的环境，从而实现对微波雷达的自动智能“隐身”。该研究成果构建了新一代智能隐身系统并实现了快速有效的自适应隐身。
智能电磁隐身设备
薪火相传，继往开来
陈红胜教授实验室外的墙面上张贴着许多海报。它们详细介绍了浙大信电meta团队研究工作的内容。每次经过这条海报走廊时，大家都会驻足观看这些制作精美却又简单易懂的海报。短短几分钟内就可以读懂一项工作的研究内容和创新性。陈红胜老师实验室的陈福家说：“每次路过海报墙，看到师兄师姐们的研究工作时，我都会受到激励，争取在不久的将来也做出优秀的科研成果。”
科研成果海报墙
在陈红胜老师的耳濡目染下，浙大信电meta团队的同学们对科研工作都充满了热情。迄今为止，该团队的毕业生们都积极投身于科学研究，将陈老师团队的科研精神传承下去。博士毕业生们大都进入了高等院校或科研院所工作。即将毕业的张莉决定继续出国深造，深入探究新型电磁器件制备等方面的难题，攻克“卡脖子”问题。她希望自己学成以后能在科研院所专注地开展科学研究，为我国的电磁研究领域贡献自己的一份力量。
陈红胜教授
结
语
“欲流之远者，必浚其泉源。”基础研究作为科技创新的源头，是科技不断进步的活力与动力。“不积硅步，无以致千里。”浙大信电meta团队的老师和同学们正在用自己全部的热情与精力不断攻克电磁领域的核心技术与难题，持续推进电磁领域的发展，为祖国和国际电子信息、通信、量子计算等领域的进步与发展添砖加瓦。
博会出品
来源 | 浙大博会对外交流部
编辑 | 王栋
责编 | 徐晨期 张雅怡