[发明专利]非均匀电损耗超材料及其制备方法

说明书

本发明提供了非均匀电损耗超材料及其制备方法，制备方法包括：一次性在承载膜上制备不同厚度的非均匀电损耗超材料。例如，首先提供具有多个凹槽的滚筒式模板；将浆料倒在滚筒式模板上，去除多个凹槽以外的多余浆料；以及将多个凹槽中的浆料转移到承载膜上。本发明的非均匀电损耗超材料，由于不同的厚度实现了不同的阻值，有利于不同功能需求的实现。本发明的非均匀电损耗超材料可应用于超材料器件，用于电磁波的吸收。

技术领域

本发明涉及超材料，具体地，涉及非均匀电损耗超材料及其制备方法。

背景技术

随着超材料技术的发展，对超材料的各种性能需求越来越多。其中一个需求是获得非均匀电损耗超材料，即，具有不同阻值的微结构的超材料。

目前一般采用常规的丝网印刷工艺(又称丝印工艺)，在载体上印刷电阻材料(如碳浆料、银浆料、铜浆料等)，通过浆料厚度的控制，实现对电阻值的控制，从而实现电损耗微结构的加工。

目前的这种方案只能实现等厚度的微结构加工，对于非均匀的电损耗微结构(阻值不同)，只能通过多次印刷才能实现。多次印刷，一方面因对准问题，非均匀电损耗微结构的位置精度难以保证；另一方面，多次印刷，厚度只能实现阶梯变化，不能实现连续、任意的变化。

发明内容

本发明提供了一次性在承载膜上制备不同电阻值的非均匀电损耗超材料的方法以及由此形成的非均匀电损耗超材料。鉴于电阻材料的阻值与厚度呈线性关系，通过厚度可实现阻值的变化，从而实现电损耗超材料的特种电磁调制功能。

本发明提供了一种制备非均匀电损耗超材料的方法，包括：一次性在承载膜上制备不同厚度的非均匀电损耗超材料。

在上述方法中，所述一次性在承载膜上制备不同厚度的非均匀电损耗超材料包括：提供具有多个凹槽的滚筒式模板；将浆料倒在所述滚筒式模板上，去除所述多个凹槽以外的多余浆料；以及将所述多个凹槽中的浆料转移到所述承载膜上。

在上述方法中，所述多个凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的对应的深度相同。

在上述方法中，所述多个凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的对应的深度不同。

在上述方法中，所述浆料包括碳浆料、银浆料和铜浆料中的一种或多种。

在上述方法中，所述承载膜包括纤维膜、金属膜和聚合物膜中的一种或多种。

在上述方法中，去除所述多个凹槽以外的多余浆料包括通过控制刮刀与所述滚筒式模板之间的间隙来去除所述多个凹槽以外的多余浆料。

在上述方法中，所述一次性在承载膜上制备不同厚度的非均匀电损耗超材料包括：提供具有凹槽的平板模具；将浆料填充至所述凹槽中；将所述承载膜贴在所述平板模具的上表面，固化脱模，得到所述非均匀电损耗超材料。

在上述方法中，所述凹槽的一端具有第一深度，所述凹槽的另一端具有第二深度，所述第二深度大于所述第一深度。

在上述方法中，所述一次性在承载膜上制备不同厚度的非均匀电损耗超材料包括：根据喷墨脉冲次数与厚度的关系，编制喷墨程序；启动设备，在所述承载膜上按喷涂程序进行喷涂、固化，得到所述非均匀电损耗超材料。

本发明还提供了通过上述方法制备的非均匀电损耗超材料。

本发明摆脱了丝印工艺的限制，将非均匀电吸收超材料的特种功能直接转化为厚度的控制及实现。本发明一次性在承载膜上设计并制造不同电阻值的非均匀电损耗超材料。鉴于电阻材料的阻值与厚度呈线性关系，通过厚度可实现阻值的变化，从而实现电损耗超材料的特种电磁调制功能。

附图说明

图1示出了利用Roll-to-Roll工艺制备非均匀电损耗超材料的示意图。