《机械工程学报》首届高影响力论文系列报道（二）

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《机械工程学报》首届高影响力论文暨2018年重点刊登方向发布会于2017年11月13日在山东济南南郊宾馆成功召开。本次活动由中国机械工程学会和《机械工程学报》编辑部共同主办，由山东大学机械工程学院承办。

今天为您呈现的是第二篇获奖论文，喜欢的朋友敬请收藏。

二

渐变折射率人工电磁介质设计与3D 打印制造        

田小永 殷 鸣 李涤尘

作者代表：殷　鸣

出生年月：1987 年11 月

工作单位：四川大学

职务/职称：讲　师

研究方向：超材料结构设计与增材制造、结构多物理场性能（电磁、声、振、热）研究、机器视觉等

论文所在课题项目研究进展：

论文所属项目包括国家自然科学基金青年项目：液固耦合可调频三维超材料结构制造及其隐形特性研(51105300)，以及国家自然科学基金重点项目：三维光子晶体微/宏结构可控制造方法及其性能研究(50835007)。非均匀超材料结构可用于控制电磁波传播方向，从而实现电磁波空间传播调控，实现空间电磁场隐形、吸收等功能。超材料的单元结构/空间拓扑结构/外形的多样性和复杂性，使得制造超材料结构面临着巨大的挑战。本项目以3D打印工艺方法为基础，在微波频段（GHz）开展液固耦合三维超材料结构的可控设计方法与制造工艺研究。充分认识超材料微观/宏观结构、介电常数分布对其微波传输性能的影响规律；探索基于液固耦合超材料结构的空间复杂电磁波器件的设计理论与建模方法，实现了如电磁波隐身罩、电磁黑洞以及龙伯透镜等电磁波器件的设计与制造；建立了面向功能需求的宽频微波隐形、微波调控器件微观单胞与宏观三维结构的集成制造方法，推动超材料在微波调控领域的应用。围绕以上研究内容，申请专利5件，授权3件；发表论文17篇，SCI收录12篇，EI收录1篇，累计引用150次，最高单篇他引47次，代表性期刊包括Appl. Phys. Lett.（5篇，IF 3.411）Composite part B.（IF 4.075）、机械工程学报。

获奖论文摘要:

提出一种以物理性能驱动的人工电磁介质宏/微结构一体化设计与制造方法；以超材料尺度的光子晶体结构为研究对象，建立超材料单胞结构特征参数与等效介电常数及折射率之间的映射关系，实现渐变折射率人工电磁介质的可控设计；在理论计算的基础上，采用基于渐变折射率超材料结构设计了“地毯式隐形罩”、“电磁黑洞”等器件；以光固化3D 打印技术为制造手段，光敏树脂为基体材料，实现具有复杂结构的三维电磁器件，并对其性能进行研究；结果表明，所设计器件在Ku 波段(12～18 GHz)具有宽频性能，且能够在自由空间实现电磁波的可控传播。研究验证了利用3D 打印技术进行人工电磁介质器件制造的可行性，为其进一步推广应用奠定了基础。

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