一种超材料制造技术

本发明专利技术提供了一种超材料，包括：多层导电几何结构层，该多层导电几何结构层中的每一层包括基板以及位于该基板上的多个导电几何结构，每一层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距相等，至少一层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距与其他导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距不相等。本发明专利技术还提供了一种超材料，包括：多层导电几何结构层，该多层导电几何结构层中的每一层包括基板以及位于该基板上的多个导电几何结构，该多层导电几何结构层中的至少一层导电几何结构层上的多个导电几何结构当中相邻导电几何结构之间的间距不相等。

【技术实现步骤摘要】
一种超材料
本专利技术涉及一种吸波材料，尤其涉及一种吸波的超材料。
技术介绍
吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料。在飞机、导弹等各种武器装备和军事设施上面涂覆吸波材料，就可以吸收侦察电波、衰减反射信号，实现对雷达的隐身效果，从而突破敌方雷达的防区。在日益重要的隐身技术中，电磁波吸收材料已成为现代军事中电子对抗中的法宝和“秘密武器”。另外，随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大，对人体健康造成的危害越来越引人关注。吸波材料在治理电磁污染方面也可以发挥巨大作用。材料吸收电磁波需要良好的匹配特性和衰减特性，即电磁波入射在材料表面上时能够最大限度地进入材料内部，并且进入材料内部的电磁波能够迅速地几乎全部衰减掉。现有的吸波材料利用不同材料的组分使得混合后的材料具备吸波特性。此类材料设计复杂且往往不能满足特殊场合的性能需求。由介质基板和设置在基板上的人造导电几何结构组成的超材料为实现高吸波率、小体积、结构简单的吸波材料提供了方向。图1示出了一种现有技术的超材料的设计。该超材料由两层介质基板以及周期性地排布在相应基板上的多个导电几何结构组成。具体而言，每一层基板上的导电几何结构之间的间距是相同的，并且每一层基板上导电几何结构之间的间距与其他层基板上导电几何结构之间的间距也是相同的，如图1所示。公布号为“CN102620824”公开的中国专利“一种太赫兹频段可调多带吸波体”披露了在一层基板上周期性排布导电几何结构的吸波超材料。公开号为“CN1926933”的中国专利申请“电磁波吸收体”披露了一种包括第一和第二导体单元层的电磁波吸收体，其中第一导体单元组中各导体单元在x方向和y方向的间隔与第二导体单元组中各单体单元在x方向和y方向的间隔相等。上述以相同间距周期性排布的导电几何结构只能对一个频点或较窄频段的电磁波产生响应，具有响应频带窄的缺点。因此，本领域亟需一种具有较宽响应频带的超材料。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种具有较宽响应频带的超材料。根据本专利技术的一方面，提供了一种超材料，包括：多层导电几何结构层，所述多层导电几何结构层中的每一层包括基板以及位于所述基板上的多个导电几何结构，每一层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距相等，至少一层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距与其他导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距不相等。进一步地，每一层导电几何结构层上的所述多个导电几何结构在第一方向和第二方向上排列分布，每一层导电几何结构层上的多个导电几何结构在所述第一方向和所述第二方向两个方向上相邻导电几何结构之间的间距相等。进一步地，所述第一方向与所述第二方向正交。进一步地，所述多层导电几何结构层中的每一层上相邻导电几何结构之间的间距与其他导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距互不相同。进一步地，在垂直于所述多层导电几何结构层层面的法线方向上，所述多层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距逐渐增大或减小。进一步地，所述多个导电几何结构中的至少一个导电几何结构是由导电材料构成的具有几何图案的人造结构、或具有多个人造结构的人造结构组。进一步地，所述人造结构具有封闭几何图案、非封闭几何图案、或由不同尺寸的封闭几何图案和/或非封闭几何图案嵌套而成的图案。进一步地，所述人造结构为旋转90度对称结构。进一步地，所述人造结构为非旋转90度对称结构。进一步地，所述人造结构的几何图案为三角形、长方形、五边形、六边形或椭圆形。进一步地，每一层导电几何结构层上的所述多个导电几何结构中的每一个皆为人造结构，所述多个导电几何结构的人造结构的几何图案相同、或所述多个导电几何结构中至少两个导电几何结构的人造结构的图案不同。进一步地，每一层导电几何结构层上的人造结构的几何图案的线宽相同，且不同导电几何结构层上的人造结构的几何图案的线宽相同或不同。进一步地，每一层导电几何结构层上的人造结构的几何图案是由不同尺寸的图形嵌套而成的，所述不同尺寸的图形之间的间距相同。进一步地，所述基板是陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料。进一步地，所述基材还包括增强材料层。进一步地，所述导电材料为金属或非金属导电材料。进一步地，所述金属导电材料为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金。进一步地，所述非金属导电材料为导电石墨、导电油墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。进一步地，所述导电几何结构层表面覆盖有保护层。进一步地，相邻所述导电几何结构层之间填充有电磁损耗材料。本专利技术还涉及另一种超材料，包括：多层导电几何结构层，所述多层导电几何结构层中的每一层包括基板以及位于所述基板上的多个导电几何结构，所述多层导电几何结构层中的至少一层导电几何结构层上的所述多个导电几何结构当中相邻导电几何结构之间的间距不相等。进一步地，每一层导电几何结构层上的所述多个导电几何结构在第一方向和第二方向上排列分布，对于所述至少一层导电几何结构层，在所述第一方向和所述第二方向中的至少一个方向上，相邻导电几何结构的间距不相等。进一步地，所述第一方向与所述第二方向正交。进一步地，所述多层导电几何结构层中的每一层导电几何结构层上的所述多个导电几何结构当中相邻导电几何结构之间的间距不相等。进一步地，所述多个导电几何结构中的至少一个导电几何结构是由导电材料构成的具有几何图案的人造结构、或具有多个人造结构的人造结构组。进一步地，所述人造结构具有封闭几何图案、非封闭几何图案、或由不同尺寸的封闭几何图案和非封闭几何图案嵌套而成的图案。进一步地，所述人造结构为旋转90度对称结构。进一步地，每一层导电几何结构层上的所述多个导电几何结构中的每一个皆为人造结构，所述多个导电几何结构的人造结构的几何图案相同、或所述多个导电几何结构中至少两个导电几何结构的人造结构的图案不同。进一步地，每一层导电几何结构层上的人造结构的几何图案的线宽相同，以及不同导电几何结构层上的人造结构的几何图案相同或不同。进一步地，每一层导电几何结构层上的人造结构的几何图案是由不同尺寸的图形嵌套而成的，所述不同尺寸的图形之间的间距相同。进一步地，所述多个导电几何结构层的相应基板的厚度是相同或不同的。进一步地，所述导电几何结构层表面覆盖有保护层。进一步地，相邻所述导电几何结构层之间填充有电磁损耗材料。附图说明在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。图1是示出了现有技术的超材料的示意图。图2是示出了根据本专利技术的一方面的超材料的示意图。图3（包括图3A、3B）是示出了根据本专利技术的一方面的人造结构的示意图。图4（包括图4A、4B）是示出了根据本专利技术的一方面的人造结构的示意图。图5（包括图5A、5B）是示出了根据本专利技术的一方面的人造结构的示意图。图6（包括图6A、6B、6C）是示出了根据本专利技术的一方面的人造结构的示意图。图7是示出了根据本专利技术的一方面的超材料的导电几何结构层的示意图。图8是示出了根据本专利技术的一方面的超材料的示意图。图9是示出了根据本专利技术的一方面的超材料的吸波性能的仿真结果的示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超材料，包括：多层导电几何结构层，所述多层导电几何结构层中的每一层包括基板以及位于所述基板上的多个导电几何结构，每一层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距相等，至少一层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距与其他导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距不相等。

【技术特征摘要】
1.一种超材料，包括：多层导电几何结构层，所述多层导电几何结构层中的每一层包括基板以及位于所述基板上的多个导电几何结构，每一层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距相等，至少一层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距与其他导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距不相等，在垂直于所述多层导电几何结构层层面的法线方向上，所述多层导电几何结构层上相邻导电几何结构之间的间距逐渐增大或减小。2.如权利要求1所述的超材料，其特征在于，每一层导电几何结构层上的所述多个导电几何结构在第一方向和第二方向上排列分布，每一层导电几何结构层上的多个导电几何结构在所述第一方向和所述第二方向两个方向上相邻导电几何结构之间的间距相等。3.如权利要求2所述的超材料，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向正交。4.如权利要求1所述的超材料，其特征在于，所述多个导电几何结构中的至少一个导电几何结构是由导电材料构成的具有几何图案的人造结构、或具有多个人造结构的人造结构组。5.如权利要求4所述的超材料，其特征在于，所述人造结构具有封闭几何图案、非封闭几何图案、或由不同尺寸的封闭几何图案和/或非封闭几何图案嵌套而成的图案。6.如权利要求5所述的超材料，其特征在于，所述人造结构为旋转90度对称结构。7.如权利要求5所述的超材料，其特征在于，所述人造结构为非旋转90度对称结构。8.如权利要求5所述的超材料，其特征在于，所述人造结构的几何图案为三...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44