[发明专利]一种超材料

说明书

技术领域

本发明涉及新材料领域，更具体地说，涉及一种新型的超材料。

背景技术

超材料是一种具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构材料，通过对微结构的有序排列，可以改变了空间中每点的相对介电常数和磁导率。因此超材料可以在一定范围内实现普通材料无法具备的介电常数和磁导率，从而可以有效控制电磁波的传播特性。

现有的超材料设计中通常使用FR-4等材料作为基板。这类材料通常热性质、柔韧性以及可靠性较差。

柔性电路板目前广泛用于电脑外设、航天航空、通信以及液晶显示器等领域，但还未被用于超材料领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种具有较好柔韧性的超材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超材料，由至少一片超材料片层堆叠而成，每个超材料片层包括基板和附着在所述基板上的多个人造微结构，所述基板为柔性绝缘基板。

在本发明的优选实施方式中，所述柔性绝缘基板为聚酰亚胺。

在本发明的优选实施方式中，所述柔性绝缘基板是聚对苯二甲酸乙二醇酯。

在本发明的优选实施方式中，所述柔性绝缘基板是芳酰胺纤维酯。

在本发明的优选实施方式中，所述柔性绝缘基板是聚氯乙烯。

在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻附着于所述基板上。

在本发明的优选实施方式中，附着在基板上的人造微结构具有相同的形状。

在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构为“I”形。

在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构为“十”形。

在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构为雪花形。

实施本发明具有以下有益效果：由于基板采用柔性绝缘基板，所以超材料比较柔软可以弯曲，进而扩展了超材料的使用范围。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是人造微结构为“I”形的超材料的结构示意图；

图2是人造微结构为“十”形的超材料单元的结构示意图；

图3是人造微结构为雪花形的超材料单元的结构示意图

具体实施方式

如图1所示，超材料包括3个超材料片层1，3个超材料片层1沿z轴方向依次堆叠，不同片层之间通过粘合剂粘合，从而使多片超材料片层1堆叠成一个整体。每个超材料片层包括柔性绝缘基板和附着在柔性绝缘基板上的“I”形人造微结构。

柔性绝缘基板为聚酰亚胺，也可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、芳酰胺纤维酯或者聚氯乙烯；“I”形人造微结构通过蚀刻的方式附着在柔性绝缘基板上，也可以通过电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻等方式附着于柔性绝缘基板上。

每个超材料片层1上的柔性超材料基板虚拟地划分成多个完全相同的相互紧挨着的立方体基板单元，这些基板单元以x轴方向为行、以与之垂直的y轴方向为列依次阵列排布。基板单元的边长通常为入射电磁波波长的五分之一到十分之一之间。每个基板单元上附着有一个“I”形人造微结构2，基板单元和基板单元上的人造微结构2共同构成一个超材料单元3，如图1所示，本发明的超材料可看作是由多个超材料单元3沿x、y、z三个方向阵列排布而成。

超材料单元3还可以如图2和图3所示，图2所示的超材料单元中的人造微结构是“十”形，图3所示的超材料单元中的人造微结构是雪花形。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多变形，比如超材料可以包括一个超材料片层也可以包括多个超材料片层，人造微结构还可以是其他形状，比如圆形、椭圆形、三角形或者不规则形等。这些均属于本发明的保护之内。