metamaterial吸波材料在医学领域的应用案例
在医学领域，电磁干扰和射频泄露是一个重要的问题。随着医疗科技和电子科技的快速发展，医疗设备中的电子设备数量明显增加，设备的复杂性和多样性也明显提高。同时，医疗电子设备还在向着小型化和便携化的方向发展，所有都使医疗电子设备面临着电磁干扰及射频泄露的问题。电磁干扰将会使电磁兼容性较差的诊断仪器性能变差，为医生提供不准确、失真的数据等医学信息，因此，提高医疗电子器械电磁兼容性，很常用的方法包括:接地、屏蔽、滤波。其中，屏蔽是将导电、导磁材料制成屏蔽体，使电磁辐射控制在医疗器械内部，以控制辐射干扰的一种方式，也是医疗电子器械生产商广泛采用的提高器械电磁兼容性的方法。睿玮新材推荐可以用于医疗设备的屏蔽材料:高频吸波材料，用于解决电磁干扰及射频泄露区域，它能吸收投射到表面的电磁波能量并且反射、折射和散射。具有相对重量轻、不易碎、吸收频带宽、吸收性能好、耐候性强、抗老化、易弯折、易于加工切割、耐湿、耐压、长期使用、无毒等优点。
近年来，太赫兹技术在太赫兹源、成像、安全检查等方而发展迅速，但是基于太赫兹频段的吸波材料研究却很少。Metamaterial是一种具有特殊电磁属性的人工复合材料，它一般由周期排列的单元构成。基于Metamaterial的各种结构已经被制作在微波、毫米波、太赫兹波甚至近红外波段。由于Metamaterial结构在谐振频率附近有很大的损耗，从而可以制作成吸波材料。目前，对Metamaterial吸波材料的研究已经取得了一定的进展，Metamaterial吸波材料在太赫兹波段展现出了巨大优势。例如，Padilla等人研制出一种电磁场垂直入射情况下吸收率高达40dB的Metamaterial吸波材料。
西安交通大学张留洋老师课题组的研究人员们使用投影微立体光刻3D打印，然后磁控溅射来额外制造太赫兹超材料。研究人员以基于垂直U型环谐振器的三维太赫兹超材料为原型，证明了所提出的制造技术的简单性。他们采用高精度微纳3D打印设备nanoArchS130(BMF摩方精密)对模型进行加工，随后通过磁控溅射沉积镀金属膜赋予该结构功能性。太赫兹时域光谱测量和仿真结果表明，3D打印吸波器在0.8THz处有一个接近统一的窄带吸收峰(达到了96%的近一吸收)。研究人员通过耦合模和阻抗匹配理论以及谐振频率处的电磁场分布，明确了其吸收机理。3D打印窄带吸收器在高效生物传感方面也显示出巨大的潜力。该研究选择了典型的乳糖和半乳糖粉末作为分析物来验证垂直U型环传感器的传感能力。
综上所述，Metamaterial吸波材料在医学领域的应用主要是通过吸收电磁波的能量来解决电磁干扰和射频泄露的问题，以及在生物传感等领域有着广泛的应用前景。
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