港科大（廣州）這間實驗室，為材料賦予「超能力」！

在以5G、6G為代表的高速無線通信、虛擬現實、混合現實、無人駕駛、集成電路等高新技術不斷發展的大背景下，信息材料的研發正成為國家的戰略性新興產業。波功能超材料為這些未來數字世界關鍵技術的發展提供新的材料範式，將會是支撐產業發展不可或缺的新式信息材料。

作為一所以創新為基因的研究型大學，香港科技大學（廣州）積極響應國家戰略和產業發展需求，推動波功能超材料中央實驗室（Wave Functional Metamaterial Research Facility, 以下簡稱WFMRF）建立，為國家實現高水平科技自立自強貢獻力量。

集設計、製備和測試於一體，為科研提質增效

「波功能」與「超材料」是WFMRF名稱中的兩個關鍵詞，代表着實驗室所聚焦的關鍵領域。據WFMRF介紹，信息的傳遞和處理離不開波和物質的相互作用，「波」在物理學裏可以分為經典波和量子波兩大類，實驗室目前關注的是前者，該領域包括聲波、電磁波、彈性波等。至於「超材料」，則是指超越自然材料的人工新材料。自然或傳統的波功能材料儘管可以調控經典波與物質的相互作用，但普遍具有性能有限、體積龐大等內在限制，而超材料可以讓人們通過全新的底層設計來拓展自然材料的性能邊界，比如折射率為負值的材料（負折射材料），甚至可以定製波與物質的相互作用。

WFMRF佔地面積超過1000平方米，建設聲學、電磁學以及材料學三大模塊的研究平台。具體來說，聲學模塊包括聲學器件仿真設計、聲學成像、聲場調製、結構聲學、材料聲學以及主被動聲學降噪等；電磁學模塊包括射頻器件仿真設計、射頻器件熱仿真與熱管理、陣列天線設計、波束成形與調控、高頻通信及無線輸電等；材料學模塊則包括介電陶瓷、高低溫共燒陶瓷、壓敏陶瓷等陶瓷材料的成型、燒結和性能分析等研究。實驗室目前聚焦陶瓷基超材料在聲學和電磁學等信息領域的應用技術，具有集超材料的設計、製備和測試於一體的研發能力，實現技術開發的快速創新和迭代，實驗室未來也計劃研究具有高溫超導性質的材料，為國家的戰略性新興產業的發展貢獻力量。

WFMRF配有豐富的科研場地和先進的儀器設備，為科研活動的開展提供良好的支撐條件。

消聲室便是典型代表之一，該房間的六個邊界（四面牆壁+屋頂+地板）都覆蓋著特殊的吸音材料，完全隔絕外部噪音，從而確保聲學設備和聲學材料測量的精確度。

除此以外，微波暗室也是WFMRF的特有亮點。暗室鋪設了金屬屏蔽網和電磁波吸收材料，形成一個乾淨的、人工可控的電磁環境。這樣的測試環境非常適合評估高頻電路和元器件的微波輻射和接收性質，比如手機天線、5G基站天線和衛星通信設備發出信號的頻響曲線、輻射功率、輻射方向圖等。

面向學界、業界開放，促進波功能超材料發展

和港科大（廣州）其他中央實驗室一樣，WFMRF供本校和港科大師生共享共用，同時向其他高校與業界開放，為加強大灣區乃至全球範圍內的產學研合作提供助益。

自WFMRF正式投入使用以來，港科大（廣州）的科研團隊已在實驗室里進行了一系列研究實驗。WFMRF透露，實驗室正與港科大（廣州）功能樞紐院長溫維佳教授團隊攜手，共同開展遠距離無線能量傳輸技術方面的研究。該技術能使能量傳輸突破時間和空間限制，通過精確的位置傳感和波束追蹤，為正在道路上行駛的汽車遠距離持續提供動力。現階段，溫維佳教授的團隊利用實驗室設備探索進一步改善遠場電磁波充電設備的功率，為用戶提供更便捷快速的充電體驗。

除了承接校內外物理學、材料學、光學工程等學科師生的基礎研究需求、為他們的科研提供儀器和技術服務，WFMRF未來還將進一步推動產學研深度融合，以促進關鍵技術難題的突破。比如，隨着5G、6G、衛星通信等行業的發展提速，業界對微波電路基片材料的要求越來越高，開發高介電、低損耗、大尺寸、超均勻的先進陶瓷成為重要任務。WFMRF希望能與戰略性新興產業協同發展，結合企業與學校的優勢和特色，共建聯合實驗室，在外協測試、產品優化、工藝研發等諸多環節助力企業降本增效和提質創新，為大灣區乃至全國波功能超材料的發展提供新動能。

WFMRF以先進儀器設備為支撐，一流高端人才為核心，促進學科交叉融合為特色，有望成為波功能領域實驗室的新標杆。據悉， WFMRF正在試運行一個線上預約系統，方便校內外師生和業界朋友預約實驗室設備進行研發，為材料賦予「超能力」！