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这位东大博士如此研究“超能力”

2020-09-09 14:51:43 来源:新华日报

  日前,东南大学崔铁军院士研究团队联合攻关,在信息超材料领域取得新进展,设计并实现了一种可对电磁功能进行编程的光驱动数字编码超表面,相关研究成果发表在《自然·电子学》上。记者采访到该论文通讯第一作者,东南大学信息科学与工程学院2017级博士研究生张信歌,他作为第一作者共发表8篇高质量SCI论文,受理、授权国家专利9件;曾获博士研究生国家奖学金、全国“超材料大会研究生学术新人奖”、铁肩膀奖助学金等。

  说起张信歌的科研领域,迎面扑来的都是高深艰涩的专业术语。为此,张信歌提起一个耳熟能详的物件——电影《哈利·波特》中的“隐身斗篷”,它是一件极其神奇的道具,穿上后能实现人体隐身。那么电影终归是电影,现实中能真正实现隐身吗?张信歌介绍,事实上,应用超材料已在实验上验证了多种隐身器件,可对光波、微波以及声波等进行有效隐身,而他的研究领域超材料,又称为人工电磁材料。

  提起超人,大家总是能联想到他们具有非凡的能力和技巧,张信歌说,超材料就是材料界的“超人”,是具备天然材料没有或难以实现的超常物理性质的人工设计的复合材料。“正是拥有这种神奇的‘超能力’,超材料可以完成对电磁波的任意调控,进而造出一系列有趣且奇特的器件。”他向记者解释,所谓超表面,就是超材料的二维形式,在加工制作、装配方面比较简单,因此更具实用性。当前,张信歌主要研究的是如何设计实现高性能的智能超表面,并基于超表面研制智能化的电磁器件和系统,如新型阵列天线、智能隐身衣和通信系统。

  “我的科研路虽苦却甜。”在张信歌眼中科研从来都不是一帆风顺、一蹴而就的,他认为,科研如同盖高楼,是一个漫长的累积过程,在短期内难以看到实质效益,只有在失败与重来之间不断重复,才有可能遇见成功的曙光。在科研遇到阻力时,他尽量努力让自己避免焦躁忙乱,首先寻找问题所在,理性看待问题,并进行一定的自我暗示和激励;同时,他坚持经常跟导师沟通、请教,帮助化解自己内心的困惑和沮丧。

  在科研这条路上,张信歌时常自我激励,他把科研与成长看成一件相互促进的事情。他笑称,当把挫折和阻力当做砥砺前行的动力时,那便豁然开朗了,“有时,虽然只是解决了一个小小的建模问题,但那种克服科研难题所带来的精神愉悦却能激励我勇敢前行。”

  “科研之美在于,这是一个充满未知的过程,需要不断的发现问题和解决问题,这一过程总能带给我意外惊喜。”张信歌的科研观“很直接”——不局限于理论上的研究,还是要把研究成果落地,转化为现实生产力。已有9件国家专利的他,一直把服务国家社会作为奋斗目标,既不止步于兴趣,也不驻足于学术,而是将自己所学所获真正转化为人民群众所需要的东西。为做到这一点,张信歌选题时,既瞄准国际前沿,注重其学术价值,也考虑它的实际市场需求,能否解决一些工程实践中的关键技术问题。

  日前,他研究实现的“光调控智能超表面”项目,物理内涵和功能丰富,既是目前超材料的国际前沿研究热点,同时也能促进解决现实的技术难题,为实现高集成度的电磁器件和可见光与微波融合通信系统提供了技术新途径,助力国家通信技术发展。(记者 王梦然 通讯员 唐瑭)

编辑:姚怡梦

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