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黄维院士赵强教授刘蕾蕾教授《自然·通讯》:印刷制备2D碳化钛柔性超宽带单极子天线用于无线通信

  随着物联网、可穿戴设备、植入式电子等新兴技术的蓬勃发展,柔性无线通信设备逐渐趋向于柔性化、轻薄化和微型化。日益增长的市场需求迫切需要开发出具有“轻、薄、柔”特点的天线组件。然而,传统金属天线的本征重量大、回弹性差和制造工艺复杂等缺陷限制了其在柔性无线通信领域的应用。因此,如何有针对性地设计、制备BOBCOM官网质轻、可共形集成的柔性天线成为实用道路上面临的重要挑战。

  黄维院士、赵强教授团队和射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室刘蕾蕾教授团队合作在柔性射频天线领域取得前沿研究进展,提出了“分子胶水”界面改性工艺和先进挤压印刷技术相结合的新策略,成功构建了柔性超宽带Ti3C2单极子天线,解决了介质基板和Ti3C2传输层的共形集成受限这一瓶颈问题。柔性超宽带Ti3C2单极子天线 GHz。带宽覆盖了WLAN、蓝牙、5G (n41、n78)频段,与传统Cu天线相当,优于此前报道的Ti3C2天线天线参数和增益均保持良好,表明其具有优异的循环弯曲稳定性。这不仅克服了传统Cu天线无回弹性的缺陷,也保证了Ti3C2天线在柔性弯折状态下流畅、实时、稳定的视频传输。这是Ti3C2天线的首个视频信号无线传输实例。该工作不仅推动了精密印刷制造技术在柔性射频天线领域的发展,也有望在物联网、移动通信系统、大数据传输等场景中开拓新的应用窗口。相关成果以“2D Titanium carbide printed flexible ultrawideband monopole antenna for wireless communications”为题发表在国际顶尖学术期刊Nature Communications(《自然•通讯》)上,得到了国家杰出青年科学基金、国家基础科学中心项目和国家自然科学基金面上项目等资助,受到南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室田峰教授团队的支持与帮助。

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