然而，隨著超材料設(shè)計日趨復(fù)雜多樣在此基礎上，以及由超材料構(gòu)成的太赫茲系統(tǒng)集成度不斷提高助力各行，其制造加工面臨著越來越大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)上自主研發，加工適用于太赫茲波段的超材料結(jié)構(gòu)主要依賴光刻與刻蝕技術(shù)確定性，但這些方法工藝流程繁瑣、成本高昂損耗，且在制造三維空腔或球形等復(fù)雜構(gòu)型時存在明顯局限講故事。增材制造技術(shù)的興起為超材料的制備開辟了新路徑。在眾多3D打印工藝中性能穩定，雖然噴墨打印全面革新、立體光刻（SLA）、熔融沉積成型（FDM）及直接激光寫入（DLW）等技術(shù)應(yīng)用廣泛越來越重要，但它們通常難以滿足太赫茲超材料對打印精度和表面質(zhì)量的要求線上線下。

基于此，中國計量大學(xué)信息工程學(xué)院井緒峰教授和洪治研究員等人設(shè)計和實驗制備了一種基于二氧化釩相變調(diào)控的花瓣狀超材料吸波器醒悟，并利用摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)與超聲噴涂薄膜法結(jié)合的方法制備兩款共形超材料樣品數據顯示。這兩種方法的結(jié)合可以實現(xiàn)高精度復(fù)雜超材料樣品的制備，對微納領(lǐng)域可調(diào)諧超材料器件的研究提供了一定的幫助。研究成果以“3D Printed Metamaterial Absorber Based on Vanadium Dioxide Phase Transition Control Prepared at Room Temperature"為題發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《Laser ＆ Photonics Reviews》上記得牢。

圖1展示了該研究設(shè)計的兩種共形超材料結(jié)構(gòu)：平面型結(jié)構(gòu)與半球形結(jié)構(gòu)註入了新的力量。這兩種結(jié)構(gòu)在宏觀上有平面型和半球形的差異，但是在微觀超材料周期單元上均為相同的花瓣狀超材料結(jié)構(gòu)更多可能性。平面型結(jié)構(gòu)和半球形結(jié)構(gòu)的3D打印樣品結(jié)構(gòu)清晰且完整去創新。圖2為摩方精密microArch^® S230（精度：2μm）3D打印花瓣狀超材料吸波器的流程以及超聲噴涂法涂覆二氧化釩薄膜的制備流程。在該研究中共謀發展，超材料樣品使用的是光學(xué)精度2μm學習，層厚5μm的高精度低層厚的摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)。在制備完成的超材料樣品表面聽得懂，使用超聲波噴涂設(shè)備在室溫下進(jìn)行二氧化釩納米墨水超聲噴涂工藝應用優勢。圖3利用太赫茲時域光譜儀（THz-TDS）對制備樣品進(jìn)行了性能表征。在實驗測試過程中全方位，采用了一種特殊的加熱方式——非接觸式加熱法高效節能。非接觸式加熱法是通過加熱樣品周圍的空氣，使得整個樣品處于一個溫度恒定的空間中大局，樣品的溫度可控新創新即將到來、變化穩(wěn)定且受熱均勻。同時有序推進，加熱裝置不與樣品接觸設施，從而避免了其對樣品測試性能的影響。

圖1. 基于二氧化釩相變調(diào)控的3D打印花瓣狀超材料吸波器道路。(a) 平面型和 (b) 半球形花瓣狀超材料結(jié)構(gòu)示意圖規模設備；(c) 平面型結(jié)構(gòu)和半球形結(jié)構(gòu)的3D打印樣品；表面噴涂二氧化釩薄膜后的 (d) 平面型和 (e) 半球形花瓣狀超材料結(jié)構(gòu)示意圖指導；(f) 花瓣狀結(jié)構(gòu)周期單元的尺寸示意圖競爭力。

圖2.  基于二氧化釩相變調(diào)控的花瓣狀超材料吸波器的制備流程。(a) 摩方面投影微立體光刻 (PμSL) 技術(shù)的打印流程以及 (b) 3D打印的超材料樣品示意圖進一步完善；(c) 超聲噴涂法涂覆二氧化釩薄膜的制備流程以及 (d) 涂覆了二氧化釩薄膜的超材料樣品集聚。

在二氧化釩處于絕緣態(tài)時，超材料吸波器的模擬吸收效果基本為0調整推進，當(dāng)其處于金屬態(tài)時狀況，超材料吸波器的吸收峰值可達(dá)99.5%，巨大的吸收差異顯示了其優(yōu)異的調(diào)制性能機製。實驗結(jié)果顯示全過程，當(dāng)二氧化釩處于絕緣態(tài)時，超材料樣品的吸收率基本為0探討，當(dāng)二氧化釩處于金屬態(tài)時不負眾望，超材料樣品的吸收率隨著頻率的升高而增強(qiáng)高效流通，峰值吸收率約為~ 0.937。在0 ~ 45°范圍內(nèi)重要意義，半球形超材料樣品的吸收性能并未隨著入射角度的改變而明顯變化統籌發展，這意味著制備的半球形超材料樣品對于入射角度是不敏感的。實驗結(jié)果與仿真計算的高度吻合證明了本研究方法的穩(wěn)定性體系。該方法為太赫茲可調(diào)諧超材料器件的設(shè)計生產製造、制備與測試提供了新的方案，在太赫茲調(diào)制器攜手共進、隱身器件共同、光開關(guān)等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。