【報資訊】科學家向超材料的實時、遠程和無線意念控制邁進第一步

超材料由于其非凡的物理特性，已經(jīng)引起了許多領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。它為研究人員提供了一個設計人工材料的新概念，為先進的功能材料帶來了活力和生機。作為超材料的二維對應物，超表面在操縱電磁（EM）波方面具有前所未有的自由。

通過現(xiàn)場編程，可以實現(xiàn)具有多種或可切換功能的可編程超表面（PMs），并進一步與傳感器集成或由預定義的軟件驅(qū)動。自適應性通過消除人類的參與而大大改善了反應速度。這些PM上不同功能之間的切換通常依賴于人工操作。基本框架是有線連接的，手動控制的，非實時切換的。因此，構(gòu)建一個能夠?qū)崿F(xiàn)遠程、無線、實時、心智控制的功能元界面的整個框架是很有吸引力的。

在發(fā)表于《eLight》雜志的一篇新論文中，由空軍工程大學的曲紹波教授和王家福教授以及新加坡國立大學的邱成偉教授領(lǐng)導的一個科學家聯(lián)合小組，向超材料的實時、遠程和無線精神控制邁進了第一步。他們的論文題為"通過腦電波進行遠程心靈控制的超材料"，提出了一個實現(xiàn)這一目標的框架。

(資料圖)

傳統(tǒng)上，在許多情況下，通常需要人類的介入和參與。人類應該用他們的思想直接控制元表面。人的大腦在思考的過程中會產(chǎn)生腦電波，這一點也已經(jīng)得到了證實。作者推測，收集腦電波并將其作為元表面的控制信號，將使用戶能夠用他們的思想控制元表面。這也將提高元界面的反應速度。這一發(fā)展將標志著向真正的智能元表面邁出了一大步。

研究小組通過藍牙將用戶的腦電波無線傳輸?shù)娇刂破魃希瑢崿F(xiàn)了遠程控制。其目的是利用用戶的腦電波來控制PM的電磁反應。通過采取這種途徑，他們展示了一個用戶可以控制散射模式的RMCM。

模擬和測試結(jié)果顯示，用戶的腦電波直接控制了結(jié)果，控制率和開關(guān)率明顯更好。這表明他們的模型遠遠優(yōu)于市場上的任何現(xiàn)有模型或產(chǎn)品。他們的設計可以進一步定制，以提高其設備的準確性。

研究小組希望將其與智能算法相結(jié)合，并在未來改進工藝。他們認為，他們的工作可以隨時擴展到其他心智控制的功能或多功能元表面。它可能在健康監(jiān)測、5G/6G通信和智能傳感器等不同領(lǐng)域找到應用。