西安电子科技大学团队在 Nature Communications 上发表最新成果

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西安电子科技大学李龙教授团队在《自然•通讯》发表突破性研究成果：基于双频超表面的自适应无线能量传输系统

西安电子科技大学李龙教授团队近期取得重大突破，研发出一种基于双频超表面的自适应无线能量传输（AWPT）系统，相关研究成果已发表在国际顶级期刊《自然•通讯》（Nature Communications）上。该研究由电子工程学院夏得校博士生领衔完成，李龙教授和东南大学崔铁军院士为共同通讯作者，西安电子科技大学为第一完成单位。

这项研究首次构建了集无线能量传输、感知定位和通信于一体的系统。该系统通过智能调节电磁波参数（例如波束焦点和传输功率），根据环境变化和设备需求动态优化无线能量传输效率。相比传统无线充电技术，AWPT技术显著提升了能量传输效率，并能适应动态、复杂的应用环境，例如移动设备、无人机、智能家居和可穿戴设备等。 AWPT技术不仅有助于推动绿色能源发展，减少对传统有线电源的依赖，还能为物联网、智能设备及先进技术（如无人驾驶和智能机器人）提供稳定可靠的能源供应，在未来智能技术普及中具有巨大应用潜力。

研究团队针对精确近场无线定位、自适应无线能量传输和高效无线能量收集等关键问题，利用双频超表面和卷积神经网络（CNN）技术，实现了目标定位和波束控制的同步进行。该系统巧妙地利用数字编码超表面的电磁波调控特性，将无线能量高效、实时地聚焦到动态目标设备上，构建了无电池供电的感知定位和通信一体化系统。通过在整流过程中(RF-DC)利用产生的二阶谐波作为定位信号反馈，并结合时空编码技术和CNN算法，该研究在单发单收(SISO)系统上首次实现了3mm分辨率的近场定位精度。该系统集成度高、精度高、成本低，充分展现了信息超表面在目标感知和电磁调控方面的优势。

这项研究成果为6G物联网(IoT)、信息超表面和智能无人机等领域的发展提供了重要技术支撑，推动超表面技术向多功能和智能化方向发展。AWPT技术的突破不仅提升了动态无线能量传输效率，更具备灵活的目标无线定位和能量聚焦能力，有望在极端环境下为设备运行提供可靠电力保障。该研究得到了国家自然科学基金委信息超材料基础科学中心和国家重点研发计划等项目的资助。