研究人员证明电磁能量吸收的基本限制

杜克大学的电气工程师们确定了具有一定厚度的透明材料吸收多少电磁能量的理论基本限制。这一发现将帮助工程师优化设计，使其能够阻挡特定频率的辐射，同时允许其他频率通过，用于隐形或无线通信等应用。

该研究成果于3月8日在线发表在《纳米光子学》杂志上。

20多年前，俄罗斯莫斯科理论和应用电动力学研究所的Konstantin N. Rozanov发现了在给定厚度的器件可吸收范围内的最大光线，如果器件的一侧镀有金属，则会产生边界，其中所有光线要么反射回去，要么被吸收，从而提供了一个约束条件，可以通过某种数学方法来解决问题。

然而，去掉金属边缘并允许光线继续穿过，在电磁谱上则是一个完全不同的问题。

为了提出新的数学方法，Padilla和Deng与Vahid Tarokh合作。Tarokh的研究涵盖了广泛的主题，他追求新的公式和方法，以充分利用数据集。

除了解决一个长期以来备受期待的问题之外，研究人员表示，他们的工作在几个领域具有实际意义。金属支撑的吸收器不会让任何类型的电磁能量通过。但在某些应用中，你可能希望阻止某些频率，同时允许其他频率通过。

例如，手机可能希望能够阻止某些有害的电磁辐射，同时允许GPS或蓝牙等其他频率通过。了解这类目标的基本限制将使工程师们知道，当优化设计不值得努力时。

这项研究得到了美国能源部的支持（DESC0014372）。