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整合单细胞ATAC测序与线粒体DNA突变分析揭示AML中疾病驱动的调控异常
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:Science Bulletin 18.8
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本研究针对可重构超材料在动态电磁调控中的局限性,创新性提出魔方超材料(MCM)设计,通过机械重构实现47.58%透光率、6阶相位分布和65.23倍信息熵提升,成功研制出宽带可调谐消色差超透镜(8.0-18.0 GHz)和多功能波束发生器,为主动信号处理器等先进设备开辟新路径。
在电磁波调控领域,如何实现动态、多自由度且可视化的波前操控一直是重大挑战。传统超材料受限于静态结构,而现有可调谐方案又面临插入损耗大、调控维度有限等问题。尤其在高信息熵需求场景下,亟需突破机械重构与光学透明的兼容性难题。
陕西创新驱动发展研究院(根据国内惯例翻译)Zuntian Chu和Xinqi Cai团队在《Science Bulletin》发表研究,提出革命性的魔方超材料(Magic Cube Metamaterial, MCM)架构。该设计通过三阶魔方的机械重组机制,实现47.58%透光率下单颗粒6向独立调控,创下77%工作带宽和65.23倍信息熵提升的记录。
关键技术包括:1)基于有限差分频域法(FDFD)的单元仿真;2)四圆弧对称结构设计实现全极化响应;3)8-18 GHz微波段实验验证;4)动态序列映射的可视化交互系统。
【Simulation setup】
采用CST Microwave Studio进行全波仿真,通过FDFD技术优化四圆弧结构参数,确保正交极化下的稳定相位响应。
【Results】
核心突破在于:1)每个超胞含3×3×6可旋转单元,通过魔方底层机械联动实现空间重构;2)反射相位在共面晶格内呈现全向动态调控;3)实验证实消色差超透镜在X-Ku波段保持固定焦距。
【Discussion】
相比折纸/剪纸框架,该方案具有三大优势:1)亚波长单元支持6种相位梯度分布切换;2)透明基底实现实时光学反馈;3)正交极化同步调控。为自适应信号处理系统提供新范式。
这项研究开创性地将传统玩具的机械智慧转化为电磁调控新维度,其模块化设计理念可拓展至太赫兹波段,在动态全息、车载雷达等领域具有重大应用前景。特别是65.23倍信息熵的提升,为下一代光学加密系统奠定物理基础。
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