在以5G、6G为代表的高速无线通信、虚拟现实、混合现实、无人驾驶、集成电路等高新技术不断发展的大背景下，信息材料的研发正成为国家的战略性新兴产业。波功能超材料为这些未来数字世界关键技术的发展提供新的材料范式，将会是支撑产业发展不可或缺的新式信息材料。

作为一所以创新为基因的研究型大学，香港科技大学（广州）积极响应国家战略和产业发展需求，推动波功能超材料中央实验室（Wave Functional Metamaterial Research Facility, 以下简称WFMRF）建立，为国家实现高水平科技自立自强贡献力量。

集设计、制备和测试于一体，为科研提质增效

 “波功能”与“超材料”是WFMRF名称中的两个关键词，代表着实验室所聚焦的关键领域。据WFMRF介绍，信息的传递和处理离不开波和物质的相互作用，“波”在物理学里可以分为经典波和量子波两大类，实验室目前关注的是前者，该领域包括声波、电磁波、弹性波等。至于“超材料”，则是指超越自然材料的人工新材料。自然或传统的波功能材料尽管可以调控经典波与物质的相互作用，但普遍具有性能有限、体积庞大等内在限制，而超材料可以让人们通过全新的底层设计来拓展自然材料的性能边界，比如折射率为负值的材料（负折射材料），甚至可以定制波与物质的相互作用。

WFMRF占地面积超过1000平方米，建设声学、电磁学以及材料学三大模块的研究平台。具体来说，声学模块包括声学器件仿真设计、声学成像、声场调制、结构声学、材料声学以及主被动声学降噪等；电磁学模块包括射频器件仿真设计、射频器件热仿真与热管理、阵列天线设计、波束成形与调控、高频通信及无线输电等；材料学模块则包括介电陶瓷、高低温共烧陶瓷、压敏陶瓷等陶瓷材料的成型、烧结和性能分析等研究。实验室目前聚焦陶瓷基超材料在声学和电磁学等信息领域的应用技术，具有集超材料的设计、制备和测试于一体的研发能力，实现技术开发的快速创新和迭代，实验室未来也计划研究具有高温超导性质的材料，为国家的战略性新兴产业的发展贡献力量。

WFMRF配有丰富的科研场地和先进的仪器设备，为科研活动的开展提供良好的支撑条件。

消声室便是典型代表之一，该房间的六个边界（四面墙壁+屋顶+地板）都覆盖着特殊的吸音材料，完全隔绝外部噪音，从而确保声学设备和声学材料测量的精确度。

除此以外，微波暗室也是WFMRF的特有亮点。暗室铺设了金属屏蔽网和电磁波吸收材料，形成一个干净的、人工可控的电磁环境。这样的测试环境非常适合评估高频电路和元器件的微波辐射和接收性质，比如手机天线、5G基站天线和卫星通信设备发出信号的频响曲线、辐射功率、辐射方向图等。

面向学界、业界开放，促进波功能超材料发展

和港科大（广州）其他中央实验室一样，WFMRF供本校和港科大师生共享共用，同时向其他高校与业界开放，为加强大湾区乃至全球范围内的产学研合作提供助益。

自WFMRF正式投入使用以来，港科大（广州）的科研团队已在实验室里进行了一系列研究实验。WFMRF透露，实验室正与港科大（广州）功能枢纽院长温维佳教授团队携手，共同开展远距离无线能量传输技术方面的研究。该技术能使能量传输突破时间和空间限制，通过精确的位置传感和波束追踪，为正在道路上行驶的汽车远距离持续提供动力。现阶段，温维佳教授的团队利用实验室设备探索进一步改善远场电磁波充电设备的功率，为用户提供更便捷快速的充电体验。

除了承接校内外物理学、材料学、光学工程等学科师生的基础研究需求、为他们的科研提供仪器和技术服务，WFMRF未来还将进一步推动产学研深度融合，以促进关键技术难题的突破。比如，随着5G、6G、卫星通信等行业的发展提速，业界对微波电路基片材料的要求越来越高，开发高介电、低损耗、大尺寸、超均匀的先进陶瓷成为重要任务。WFMRF希望能与战略性新兴产业协同发展，结合企业与学校的优势和特色，共建联合实验室，在外协测试、产品优化、工艺研发等诸多环节助力企业降本增效和提质创新，为大湾区乃至全国波功能超材料的发展提供新动能。

WFMRF以先进仪器设备为支撑，一流高端人才为核心，促进学科交叉融合为特色，有望成为波功能领域实验室的新标杆。据悉， WFMRF正在试运行一个线上预约系统，方便校内外师生和业界朋友预约实验室设备进行研发，为材料赋予“超能力”！（可查看预约系统：https://wfmrfshare.hkust-gz.edu.cn/share/home/index）

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图文：笃学路1号编辑部