The invention belongs to the field of artificial electromagnetic materials, provides a wireless temperature control method based on metamaterials, including at least one rectangular arrangement of the metamaterial structure unit, each metamaterial structure unit comprises a metal backboard substrate, the substrate material in artificial super micro structure and the substrate; when the electromagnetic wave irradiation. Super material and free space to realize the impedance matching, the electromagnetic wave will be completely incident, the heat generated by ultra strong material structure ohmic loss and dielectric loss. The invention adopts metal dielectric metal electromagnetic metamaterials absorbing structure, the heat generated by the electromagnetic wave radiation, wireless control surface temperature of solid by electromagnetic wave power regulation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于超材料的无线控温方法
本专利技术属于人工电磁超材料领域,涉及一种远程控制固体表面温度的方法,具体涉及一种利用超材料进行无线控温方法。
技术介绍
人工电磁超材料是一种利用亚波长微结构当作类似材料组成单元的原子和分子的人造介质,具有独特的电磁特性,研究表明由通过设计材料的关键物理尺寸设计电磁谐振结构,使之能与入射电磁波的电磁分量产生耦合,从而对特定频带内的电磁波实现接近100%的吸收,目前基于这一特性的研究大多集中在电磁隐身等领域,而对电磁能量的转换鲜有涉及。本专利技术基于该特性,提供一种无线控温方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用由金属共振单元、损耗介质以及金属背板构成的吸波超材料,进行区域无线温度控制的方法。通过调节电磁波功率便捷实现温度梯度调节。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种用于产生局域热点的电磁超材料结构,包括至少一个呈矩形排列的超材料结构单元,每个超材料结构单元包括金属共振单元、中间损耗介质层以及金属背板的人工超材料微结构,其特征在于,通过优化结构模,调控单元电谐振和磁谐振,实现与自由空间的阻抗匹配,降低入射电磁波的反射率,并利用结构单元的介质损耗和欧姆损耗实现对电磁波的强烈吸收,将入射电磁波能量转换成热能,通过调节入射电磁波的功率实现无线温度调节,温度调节范围:20℃-400℃,最高温度取决于介质损耗层的熔点或软化温度高低。进一步的,所述人工超材料微结构采用电共振结构。所述人工超材料微结构的材料采用铂、金、钯、银、铜等良导体。进一步的,所述基板采用三氧化二铝陶瓷基片、氧化硅基片、云母片或聚四氟乙烯基片。本专利 ...
【技术保护点】
一种利用超材料进行无线控温方法,包括至少一个呈矩形排列的超材料结构单元,每个超材料结构单元包括金属共振单元、中间损耗介质层以及金属背板的人工超材料微结构,其特征在于,通过优化结构模,调控单元电谐振和磁谐振,实现与自由空间的阻抗匹配,降低入射电磁波的反射率,使电磁波完全进入到超材料内部,并利用结构单元的介质损耗和欧姆损耗实现对电磁波的强烈吸收,将入射电磁波能量转换成热能,通过调节入射电磁波的功率实现无线温度控制。
【技术特征摘要】
1.一种利用超材料进行无线控温方法,包括至少一个呈矩形排列的超材料结构单元,每个超材料结构单元包括金属共振单元、中间损耗介质层以及金属背板的人工超材料微结构,其特征在于,通过优化结构模,调控单元电谐振和磁谐振,实现与自由空间的阻抗匹配,降低入射电磁波的反射率,使电磁波完全进入到超材料内部,并利用结构单元的介质损耗和欧姆损耗实现对电磁波的强烈吸收,将入射电磁波能量转换成...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵强,于坤,王宁,何泓材,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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