北京
原文發(fā)表于 《科技導(dǎo)報》2026年第4期科技新聞-卓越亮點(diǎn)
衣服“拉一拉”就能屏蔽信號
圖片來源：pixabay
在未來數(shù)字化生活中，衣物或許將成為身體與電磁環(huán)境間的首道“智能防線”。長期以來，可動態(tài)調(diào)控電磁波的主動頻率選擇表面（active frequency selective surface,AFSS）技術(shù)因依賴復(fù)雜的電子元件和持續(xù)的外部供能，限制了其在柔性可穿戴領(lǐng)域的應(yīng)用。東華大學(xué)紡織學(xué)院于偉東課題組研發(fā)的“主動式頻率選擇織物（AFSF）”，僅靠物理拉伸即可切換電磁功能，首次實(shí)現(xiàn)無需電池與電路的零能耗調(diào)控。
研究團(tuán)隊(duì)將傳統(tǒng)的“電子控制”轉(zhuǎn)化為紡織品的“本征調(diào)控”，不再依賴二極管和偏置電路，以機(jī)械應(yīng)變?yōu)槲ㄒ或?qū)動力。通過在彈性針織基材上絲網(wǎng)印刷銀漿導(dǎo)電陣列，構(gòu)建出對壓力極度敏感的電磁諧振系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)既降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，又賦予材料如皮膚般的柔韌性，使其完美貼合人體曲線并經(jīng)受形變考驗(yàn)，為低功耗可穿戴智能電磁防護(hù)裝備開辟新路徑。
這一“信號開關(guān)”的核心機(jī)制為“斷裂誘導(dǎo)的導(dǎo)電拓?fù)渲貥?gòu)”。靜態(tài)下，織物表面規(guī)則排布的導(dǎo)電單元通過電感電容諧振在10.5 GHz頻段形成深度達(dá)?22.48 dB的阻帶，有效屏蔽電磁波。當(dāng)織物受到15%的應(yīng)變拉伸時，導(dǎo)電陣列產(chǎn)生微裂紋，破壞原有的周期性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使電磁諧振瞬間消失。此時，織物迅速從屏蔽狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦采w4~14 GHz超寬頻段的透明狀態(tài)，使信號可自由穿透。撤去外力后，借助內(nèi)嵌熱塑性聚氨酯彈性體薄膜的回彈力，微裂紋閉合并迅速恢復(fù)回屏蔽狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)顯示，經(jīng)歷100次循環(huán)拉伸，織物仍保持穩(wěn)定的電磁響應(yīng)和結(jié)構(gòu)完整性，展現(xiàn)出好的工藝可靠性。
這一融合紡織力學(xué)與電磁邏輯的創(chuàng)新，不僅在個人通信隱私保護(hù)方面具有潛力，還可應(yīng)用于智能基站動態(tài)調(diào)控、柔性隱身裝備及復(fù)雜環(huán)境下的信號管理等領(lǐng)域，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
（來源于中國科技期刊卓越行動計(jì)劃入選期刊：Energy & Environmental Materials，2026，0，e70226）
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