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재구성 가능한 전자기 시스템을 위한 새로운 종류의 변형 가능한 키리가미 메타물질
대표 URL https://www.nature.com/articles/s41598-022-27291-8
작성자 관리자 게시일 2023.08.30 조회수 493

 

무선 주파수 구성 요소가 급속하게 발전하기 위해서는 환경에 따라 물리적 모양과 특성을 조정할 수 있는 스마트 다기능 소재가 필요합니다. 현재 대부분의 재구성 가능한 시스템은 높은 제조 비용으로 제한된 유연성을 제공하지만, 이 연구는 다양한 구성으로 반복적으로 변형되고 고정될 수 있는 키리가미에서 영감을 받은 다중 안정 기계 메타표면의 변형 가능한 특성을 활용하여 넓은 설계 공간을 갖춘 새로운 종류의 저비용 재구성 가능한 전자기 구조를 제안하였습니다. 메타 표면은 서로에 대해 회전하면서 조정 가능한 공진 전자기 특성을 제공할 수 있는 금속 코팅이 있는 운동학 기반 단위 셀을 설계하여 형성됩니다. 패턴의 절단 길이와 기하학 매개 변수를 맞춤화하여 다양한 구성의 토폴로지와 모양을 프로그램 하였습니다. 구조적 다중 안정성에 대한 중요 매개 변수의 영향은 단순화된 에너지 모델과 유한 요소 시뮬레이션을 통해 설명됩니다. 실현 가능한 재구성 가능한 전자기 장치의 예로, 등방성 및 이방성 반응을 특징으로 하는 조정 가능한 반파장 쌍극자 개발과 두 개의 주파수 선택 표면(FSS) 설계를 보고하였습니다. kirigami 쌍극자는 팔을 기계적으로 스트레칭하여 조정할 때 FSS는 각각의 kirigami 패턴 안정 상태에서 구별되는 투과율 및 반사율 스펙트럼을 나타냅니다. 이러한 kirigami 장치의 기능은 전자기 시뮬레이션과 실험 모두에서 검증되었습니다.

 

출처: Yunfang Yang, Andrea Vallecchi, Ekaterina Shamonina, Christopher J. Stevens & Zhong You, A new class of transformable kirigami metamaterials for reconfigurable electromagnetic systems, Scientific reports, 2023

[담당자: 원세정(sjw@kimm.re.kr, 7899)]

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