不同结构柔性电磁超材料吸波体的最新研究进展

焦馨宇 张富勇 刘元军 赵晓明

DOI： 10.19398/j.att.202310021

摘  要：传统的电磁超材料通常具有刚性结构，其应用受到一定限制，无法满足当前市场需求，因此质轻、吸收强、吸收频带宽的柔性电磁超材料吸波体的开发利用成为重要的发展方向。文章从柔性电磁超材料吸波体结构出发，概括了基于3层结构的柔性电磁超材料吸波体的最新研究，讨论了基于3层以上结构的柔性电磁超材料吸波体的研究现状，介绍了三维立体结构的柔性电磁超材料吸波体的研究进展，并展望了柔性电磁超材料吸波体未来的发展方向。柔性电磁超材料吸波体在电磁波防护方面具有巨大的潜力，未来将在各个领域得到广泛应用。

关键词：超材料；吸波材料；柔性材料；电磁防护

中图分类号：TS102. 4

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2024）06-0116-13

收稿日期：20231026

网络出版日期：20240227

基金项目：中国工程院咨询研究项目（2021DFZD1）；天津市科技计划项目创新平台专项（17PTSYJC00150）

作者简介：焦馨宇（1999—），女，内蒙古乌兰察布市人，硕士研究生，主要从事防护纺织品方面的研究。

通信作者：刘元军，E-mail：liuyuanjunsd@163.com

随着科学技术的进步，电磁波的应用在各个领域为人类的繁荣进步作出了不可替代的巨大贡献［1］。但大量电磁波所产生的强烈的电磁辐射，会对人体和环境造成一定的危害；另外，军事设备所发射的电磁波信号可能引发信息泄露的风险［2］。因此，人们对设备或人员进行电磁防护的需求日益迫切，各种吸波材料的研发方法成为当前研究的热点。

传统吸波材料存在吸收频带窄、柔性差等问题，因而其应用受到一定限制［3］。超材料具有超常物理性能和人工复合结构。超材料重要的应用之一是超材料吸波体。研究人员通过较强的人工干预对超材料吸波体的周期性结构进行设计，可使其能够应用于不同电磁波频段［4］。通过设计超材料吸波体的内部微观结构，该材料可拥有常规材料所不具备的出色吸波性能。其原理在于材料内存在一系列特定排列的开口谐振环，可以将传入的电磁波以谐振的方式衰减吸收，从而实现其超常的吸波效果［5-6］。

近十年来，研究人员已设计出多种基于金属亚波长结构的电磁吸波体，其中金属结构的超材料吸波体具备优异的光捕获能力［7］。由于等离子体或光子模式的多功能性，电磁吸波体的机制呈现多样性［8］。在不同的应用场景中，通常需要采用不同的设计方案，以满足特定的要求。为实现这些设计要求，可以利用具有特定几何形状谐振器的电磁吸波体［9］。目前，超材料通常采用周期性阵列组成的谐振超材料，其中包含电感电容谐振器、导线、单元胞［10］。

传统的电磁超材料通常采用厚而刚性的结构，该结构通常适用于微波频段的高频范围［11］。随着电磁超材料应用领域的不断拓展，制备柔性电磁超材料吸波体的需求变得尤为重要［12］。常见的用于制作柔性层的介质材料有聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚酰亚胺（PI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚丙烯（PP）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和苯丙环丁烯（BCB）［13-14］。若将与物体表面共形的介质作为吸波体的中间介质层，则可以将吸波体弯曲覆盖在非平面的物体上，从而扩展超材料吸波体的应用范围。超材料吸波体的吸波性能受很多因素影响，如吸波体的结构、谐振层单元的几何形状、尺寸大小、排列组合方式、电磁波的极化方式和入射角度等［15-16］。

本文考察近年来关于柔性超材料吸波体结构的国内外研究情况，首先详细介绍基于3层结构的柔性超材料吸波体的研究现状，其次简要论述基于3层以上结构的柔性超材料吸波体的研究进展，然后简要阐述三维立体结构的柔性超材料吸波体的最新研究，最后展望柔性电磁超材料吸波体未来的发展方向。通过对不同结构柔性电磁超材料吸波体进行总结，为电磁防护材料发展提供研究思路，推进柔性电磁超材料吸波体的结构设计和工艺优化研究，促进该材料在各个领域的应用。

1  基于3层结构的柔性电磁超材料吸波体

本节通过阐述不同材料组成的基于3层结构的柔性电磁超材料吸波体，深入挖掘其在电磁波吸收性能的潜力，从而为超材料吸波体的创新应用提供更多可能性［17］。

1.1  基于金属-介质-金属结构的柔性电磁超材料吸波体

传统超材料结构由3层组成，一般为金属-介质-金属结构。其中，顶层是金属图案层，用于实现阻抗匹配，以增强入射电磁波；中间层是介质层，主要通过吸收形式来衰减电磁波；底层是金属背板，用来阻挡透射波［18］。

Yahiaoui等［19］设计了一种多波段超薄、高度灵活的超材料吸波体。该材料顶层是内部切割线和外部双间隙开口谐振环组成的平面铝制金属谐振器，中间介质层是聚酰亚胺薄膜，底层为铝制薄板。该研究表明：该吸收体能够有效地将电磁波引导至法布里-珀罗谐振腔中。谐振腔因结构层之间发生的多次反射导致相长干涉，从而使吸波体能够实现高效吸收。在传感设备的预处理过程中该吸波体表现出较高的灵敏度，实现最大频率灵敏度为每个折射率单元约19.20 GHz。

Shan等［20］设计了一种基于方形谐振环的超薄柔性双波段太赫兹吸波体。该材料具有两个不对称间隙和一个金属背板，如图1（a）所示。柔性超材料吸波体顶层是厚度为0.2 mm的铝制图案阵列，由传统的光刻制作，中间介电层使用薄柔性PI薄膜，底层是0.2 mm厚铝薄膜。该研究表明：在频率0.41 THz和0.75 THz时，该吸波体两个谐振频的吸收率分别为92.2%和97.4%。

Wang等［21］设计了一种灵活的双波段MM吸波体，其结构如图1（b）所示。该吸波体顶层是单个T形铜贴片的周期性阵列共振结构，中间介质层是柔性PI，底部是连续铜平面。该研究表明：该MM吸波体在16.77 GHz和30.92 GHz处有两个明显的吸收峰，吸收率分别为98.7%和99.3%；MM吸波体的厚度为0.2403 mm，谐振频率为16.77 GHz和30.92 GHz时，其厚度仅为波长的1/74和1/40。陈哲耕［22］设计了一款具有螺旋环结构的新型柔性超材料吸波体，其结构单元如图1（c）所示。该材料顶层是表面铝制金属谐振器，这种谐振器由传统光刻技术制备的螺旋环组成，中间介质层是PI薄膜，底层是铝制金属板。该研究表明：该螺旋环超材料的低频响应频率在1.624 THz，半峰宽为330 GHz；高频响应在2.634 THz，半峰宽为250 GHz。同时，陈哲耕［22］还设计了一种柔性THz柔性超材料吸波体，顶层金属谐振器是铝制正方形，中间介质层是PI薄膜，底层是连续金属膜。该研究表明：柔性THz超材料表面方形谐振器通过掩膜技术制备，优化材料结构，使其更规则、边缘更整齐，以实现更佳的效果。

由上述研究可知，柔性吸波体在特定频率值处表现出色，各种吸波体可以实现微波频率或太赫兹频率的吸收，相同吸波体在不同条件下可以在微波频率和太赫兹频率均实现电磁吸收。然而，这些吸波体仅在特定频率上具有吸收效果，存在一定的局限性。为了克服这一问题，研究人员综合考虑了材料特性、结构设计和电磁波理论等多个因素，成功制备了具有广泛频率范围内高效吸收性能的柔性吸波体。

Ju等［23］设计了一种新型的岛形结构宽带超材料吸波体，其结构单元如图1（d）所示。该吸波体顶层包含4个大小相同、底座高度不同的铬制金属分裂环，中间介质层是PI，底层是铝金属板。该研究表明，在1.82～3.70 THz频率范围内，该吸波体吸收率大于98%。通过在吸波体上堆叠新颖的岛形结构，可以在宽频附近精确地增加一个新的峰值，从而提高了带宽。杨鹏等［24］设计并加工了一种超薄柔性透射型吸波体，该吸波体结构顶层是两条平行放置的尺寸不同的铜质金属线，中间介质层是PTFE，底层是金属光栅。该吸波体可实现柔性弯曲，易实现与曲面目标共形。该吸波体对一种极化的入射波实现高效吸收，而对另一种极化的入射波实现高效透射，并且两个吸收频点可分别独立调节。该研究表明：岛形吸波体对横电波在5.00 GHz和7.00 GHz的吸收分别达到97.5%和96.0%，对横磁波在3.00～6.50 GHz透射率都能达到90%以上；当电磁波的入射角增大到60°时，该吸波体的性能基本不受影响，表现出良好的广角特性。Mohanty等［25］设计了一种花瓣形结构的新型超材料吸波体。该新型太赫兹频率宽带超材料吸波体单元结构顶层是花瓣形状的金属图案层，中间层是介电层或介电隔层，底层为金属层。该研究表明：在2.60～3.50 THz频率范围内，该吸波体宽带吸收率大于90%。

表1展示了基于金属-PI-金属结构的柔性电磁超材料吸波体的吸波频率及吸收率。由表1可知：金属-介质-金属结构的传统超材料吸波体中，PI是柔性电磁超材料吸波体中常见的柔性介质；多数柔性超材料吸波体与传统吸波材料相比可实现太赫兹频率范围内对电磁波的有效吸收，且吸收率均大于90%。当吸波体采用相同结构组成但谐振器的图案不同时，有效的吸收频率也不同。未来的研究可以侧重于优化柔性超材料吸波体的谐振器图案设计，以调整和扩展其有效吸收频率。

1.2  基于ITO-介质-ITO结构的柔性电磁超材料吸波体

氧化铟锡（ITO）是一种透明导电氧化物，具有高透明度，在可见光和红外光谱范围内表现尤其出色。由于其卓越的电导性，人们将ITO作为导电层广泛应用于各种电子器件中。同时，通过调整氧化条件可以改变ITO的电学性质，从而实现对电阻率的精确控制，因此其能够适应不同应用领域的需求［26］。相对于传统金属而言，ITO表现出更为优越的阻抗匹配性，因此研究人员将柔性电磁超材料的顶层的金属谐振器和底层金属换为ITO材料，通过与外部电路实现阻抗匹配，ITO为电磁波的吸收提供了更为有效的路径［27］。

吴杨慧等［28］设计了一款ITO-PET-ITO的光学透明吸波体，其结构如图1（e）所示。该吸波体顶层是ITO谐振结构，中间是PET介质层，底层是ITO，单元结构周期重复排布，覆盖整个样品表面。顶层ITO谐振结构为轴对称结构，由一个开口环和一个叠加方块结构组合而成。该研究表明：在2.00～5.20 GHz频率范围，该吸波体吸收率大于85%，电磁波吸收效率较高。

王连胜等［29］设计了一种柔性光学透明超材料吸波体，其结构单元如图1（f）所示。该吸波体顶层是ITO导电薄膜同心圆环、中间介质层是柔性好且透光率较高的PDMS介质，底层是ITO导电薄膜基底。该研究表明：该吸波体在74.00～78.00 GHz范围内的吸收率大于90%，中心频率77.00 GHz处的吸收率达到了98%，实现了对车载毫米波雷达77.00 GHz频段信号的良好电磁屏蔽。

王蒙军等［30］设计了一款柔性宽带超材料吸波体，其结构单元如图1（g）所示。该超材料由顶层的ITO、中间的PET介质层以及底层的ITO组成。该研究表明：在10.00～21.70 GHz频率范围内该吸波体的吸收率大于90%，相对带宽为73.8%，实现了宽频微波吸收，同时该吸波体具有柔性和透明的特点。该超材料吸波体由于周期单元为旋转对称结构，具有极化不敏感和宽入射角吸收特性。

基于ITO-介质-ITO结构的柔性电磁超材料吸波体结构中ITO-PET-ITO与ITO-PDMS-ITO制备方式较多，但其对电磁波的吸收频率范围有限。通过增加柔性超材料吸波体层次并引入其他类型的材料或结构，可以实现阻抗优化、拓宽吸收频带，并提高材料的吸波性能［31-32］。

1.3  基于其他材料的三层结构柔性电磁超材料吸波体

王威［33］设计了一款具有柔性基底的超材料吸波体，其结构单元如图2（a）所示。该结构由3层组成，顶层是2阶分形曲线图形的谐振器，中间介质层是柔性的PTFE基板，底层为金属底板。基于上述结构，通过采用两个分形曲线内外嵌套的方式设计了表面的谐振单元，以实现增加吸波体的吸收频点，从而实现双频吸收的目标。单频吸波体表面谐振单元结构尺寸为12.6 mm×12.6 mm，双频吸波体表面谐振单元为内外相嵌的双2阶分形曲线。该研究表明：这种吸波体在1.668 GHz和2.000 GHz频率时可实现完美吸波效果；在1.668 GHz频率处，能量损耗主要集中在外侧分形曲线上；而在2.000 GHz频率处，能量损耗主要集中在内侧分形曲线上。

Chen等［34］提出了一种三层结构可调谐超材料吸波体。该吸波体在THz频段具有宽带吸波特性，顶层是单层周期性石墨烯谐振器，具有非常典型的非镜像对称性，中间介质层是PDMS，底层是连续金属层。该研究表明：当Ef为0.8 eV时，该吸波体的相对带宽达到最大值72.1%，即吸收率大于90%。这表明该吸波体在广泛的频率范围内能够高效吸收太赫兹波段辐射，并且对于TE波和TM波都具有广泛的接受角度。该研究探讨了利用石墨烯基吸波体实现对太赫兹波段能量的高效吸收能力，以期深入了解该材料在吸波应用中的潜在优势和性能，特别是其不仅能够在宽频率范围内调节太赫兹波段的振幅，而且可能还具有在空间范围内实现不同程度振幅调节和衰减的功能。

Yang等［35］设计了一种基于刺绣的柔性超材料吸波体。该超材料吸波体如图2（b）所示由刺绣表面附加化学加固材料（Functional silicate solution，FSS）、水肺针织织物和金属织物组成。材料顶层FSS选择了具有可设计谐振频率的方形环作为导电图案单元，FSS下方的中间介质层是厚度为1.30 mm的水肺针织织物，底层是厚度为0.30 mm的棉织物。刺绣FSS和水肺针织织物之间使用一种特殊的织物胶水黏合剂（主要成分为丙烯酸酯）实现黏合。该研究表明：在2.39 GHz频率时，当该吸波体的刺绣FSS绣距值为0.70 mm时，吸收率峰值高达99%。该吸波体将刺绣运用于超材料吸波体，这对于柔性材料领域具有突破性进展，同时织物相比于其余介质成本低且易获取。

曹旭有［36］设计了一种矩形柔性宽频吸波体。该吸波材料结构顶层使用无介电性能的导电金属纤维纱线，通过编织或针织工艺搭接成矩形网，中间层为介质涂层，底层反射层是镀铜织物。该研究表明：该吸波体在4.08～11.28 GHz频率范围内的吸收率均大于90%，相对吸收频宽达到93.75%。曹旭有［36］设计了一款三角形柔性宽频吸波材料，该材料顶层使用金属纤维纱线搭接成三角形网，中间层为介质涂层，底层反射层为镀铜织物。该研究表明：在11.30～18.90 GHz频率范围内，该吸波体谐振频点为15.00 GHz，在TE波和TM波两种模式下吸收率均大于90%，其相对频宽为50.33%。曹旭有［36］设计了一款六边形柔性宽频吸波材料，该材料在前述两种工艺的基础上进行改进，顶层结构调整为六边形形状，中间层为功能粒子涂层，底层为镀金属织物。该研究表明：该吸波体在9.60～17.84 GHz频率范围内，谐振频点为14.50 GHz，在TE波和TM波模式下吸收率均大于90%，其相对频宽为60.06%。综上，这三种柔性宽频吸波材料的设计巧妙地融合了编织工艺与针织工艺，适用于不同频率范围的电磁波吸波应用，并且在一定频率范围内3种材料的吸波率均大于90%。

Yang等［37］设计了一种基于纺织品的新型柔性宽带超材料吸波体，其结构单元如图2（d）所示。该吸波体顶层是4个对称方形扣的FSS电阻膜图案，介质中间层是厚度为2.60 mm的潜水编织物，底层是金属织物。与传统的柔性吸波材料不同，该设计具有设计自由度高、柔性好、结构简单、成本低等优点。该研究表明，在8.90～15.20 GHz和11.20～24.10 GHz频率范围内，该吸波体表现出较好的宽带吸收率。

探索研究不同材料组合的柔性电磁超材料吸波体，旨在实现宽频吸波特性，以满足复杂电磁波环境及多频段通信系统的需求。在实现弯曲和适应复杂曲面的特性时，柔性吸波体对机械稳定性的需求也随之增加。在特定情况下，吸波体经历弯曲、拉伸或挤压等形变后，可能会导致其性能下降或材料损伤［38-39］。

由上述研究可知，采用三层结构的柔性电磁超材料吸波体，其构成涵盖了简单的金属-介质-金属、ITO-介质-ITO以及其他不同三层材料的组合方式。影响柔性超材料吸波体吸波性能的多种因素包括柔性介质的种类、顶层几何图案结构以及各层介质厚度等。当三层结构柔性电磁超材料吸波体的材料相同时，通过不断提升超材料吸波体的其余影响因素，该结构能够将吸波体的吸波频段扩展至太赫兹范围。

2  基于3层以上结构的柔性电磁超材料吸波体

在基于三层结构的柔性电磁超材料吸波体中，单一柔性介质无法提供足够的柔韧度与吸波性能［40］，因此研究人员开始研究3层以上复合结构的柔性电磁超材料吸波。随着结构层次的逐渐增加，柔性电磁超材料吸波体的设计灵活性得到了显著提升，从而更有利于制备出“薄、轻、宽、强”的理想柔性电磁超材料吸波体。

2.1  基于ITO的3层以上结构柔性超材料吸波体

ITO-介质-ITO三层柔性超材料吸波体在能量传输和吸波效率方面取得了显著的提升，主要得益于ITO材料卓越的阻抗匹配性。在三层结构的基础上，增加超材料的层次，充分利用各种材料的卓越性能，有望进一步优化柔性超材料吸波体的吸波性能。增加超材料吸波体中间层介质的数量，不仅有助于提高能量传输效率，还能够进一步提升吸波效能，使柔性超材料吸波体在不同频率范围内表现出更为卓越的性能［41-42］。

刘瑞［43］设计了一种超宽带光学透明超材料吸波体，其结构如图3（a）所示。该吸波体为ITO-PET-介质层-PET-ITO的结构，顶层复合谐振结构由十字形和方环交叉排列而成；中间透明介质层为空气、PDMS或PMMA；底层是在另一PET衬底上周期性的ITO。该研究表明：在8.00～30.30 GHz的超宽带频率范围内，该吸波体的吸收率达到90%以上，并且整个结构在可见光范围内的平均光学透过率大于78%。刘瑞［43］还设计了一种多层结构超材料吸波体，其结构单元如图3（b）所示。该吸波体结构由金属铜方环阵列谐振结构层、环氧树脂介质基板、柔性的黏合层PDMS、中间金属铝薄层、底部连续金属双重方环谐振阵列层垂直堆叠组成。该研究表明：在7.80～10.30 GHz的宽频范围内，多层集成吸波体的吸收率大于85%。另外，在不同极化角度和电磁波入射角度的条件下，该多层集成吸波体具有较高的吸收性能。

Min等［44］设计了一种具有光学透明性和宽带吸收性的共形超材料吸波体，结构如图3（c）所示。通过采用PVC和PET等作为透明基底，超材料吸波体同时具备良好的透光率和柔韧性。该研究表明：在5.30～15.00 GHz的宽频率范围内，该吸波体的吸收率能达到90%以上。在电磁波入射角分别为45°和70°时，该吸波体对TE波和TM波均能保持宽带吸收。

刘婧雯［45］设计了一种四层结构超材料吸波体，其结构如图3（d）所示。该超材料吸波体为ITO-双介质层-ITO结构，中间介质层是PDMS和PET柔性材料。该研究表明：在10.30 GHz频率下，该吸波体的吸收率达到90%以上；在可见光波段内，该吸波体透光率达到73%以上。

上述设计表明，柔性电磁超材料吸波体不仅在超宽带范围内实现了高电磁吸收率，而且在可见光范围内保持了卓越的光学透过率。超材料吸波体因其在不同波段上兼具宽吸收率和高透过率的独特特性，展现出在实际应用中具备广泛潜在用途的优越性能。特别是在对透明性和宽带吸收性能有着迫切需求的场合，这种超材料吸波体的特性显得尤为重要。

2.2  其他3层以上结构的柔性超材料吸波体

王玲玲［46］设计了一种宽带柔性吸波体，其结构单元如图3（e）所示。该吸波体顶层是几何图案为中间十字和方环叠加形成四周凸形的高阻碳浆，中间是PET层和柔性橡胶介质板，底层是金属铜背板。该研究表明：在6.86～19.50 GHz频率范围内，该吸波体吸收率为90%以上，并且具有极化不敏感特性。然后王玲玲［46］设计了一款具有透射窗口的超材料吸波体，其结构单元如图3（e）所示，将上一种几何图案中间改为十字结构、底层换为FSS。该研究表明：该吸波体在2.90 GHz处有一个透射窗，透射系数在0.8以上，在7.00～16.00 GHz频率范围内吸收率在90%以上。

Guo等［47］设计了一种正五边形闭环结构三波段广角超材料吸波材料。超材料吸波体是由正五边形闭环的消费后塑料（Post consumer recycling，PCR）、单层或多层超薄介质基底和金属周期阵列底组成。该研究表明：该吸收体在不同的共振频率下实现了3个不同的吸收峰，正常入射时吸收率大于99%。PCR的灵活性在超薄基底多波段超材料吸波体的设计和制造方面发挥了重要作用。

Li等［48］设计了一种柔性MXene/FeCo薄膜吸波体，其结构单元如图4（a）所示。该吸波体具有单层MXene堆叠组成的连续层状结构。该研究表明：该吸波体在3.76 GHz时的最大反射损耗值为-43.70 dB，在10.16 GHz时的最大反射损耗值为-36.20 dB。该材料独特的交替层状结构在提高吸波体衰减能力方面发挥了关键作用。

Han等［49］设计了一种石墨烯基超材料吸波体，其结构如图4（b）所示。该吸波体自上而下由周期性阵列金属谐振器、石墨烯带、绝缘介质层和金属基板紧密堆叠组成。该吸波体单元格中的级联谐振器是由两个不同尺寸的十字组成，两个十字架之间有一个0.2 μm的小间隙，石墨烯放于两个十字架下，两个十字架之间有一个直径为0.2 μm的小间隙。介电层的厚度为0.33 μm，由相对介电率为2的PTFE组成。该研究表明：在6.94 μm和10.68 μm处该吸波体获得了两个完美的吸收峰，吸收率峰值高于99%。该研究说明单层金属石墨烯超材料吸波体在特定波长下可展现出卓越的吸波性能。

Wu等［50］设计了一种新型的超材料吸波体，其结构单元如图4（c）所示。该吸波体由圆形交叉金属层、单层石墨烯层、MgF2层、金属反射层和底层硅基底组成，并通过环形交叉金属与单层石墨烯耦合结构，实现近红外高效吸收。该结果表明，在2121.39 nm波长处该吸波体的吸收效率达到99.98%。未来可通过更改结构参数来调整吸波体的电磁吸收的能力，这对于提高吸收效率和选择性具有重要意义。

Zheng等［51］设计了一种高性能电磁波超材料吸波体，其结构单元如图4（d）所示。由铜图案层、第一层PI层、电阻层、第二层PI层和铜连续层这5层组成。该研究表明：该吸波体可直接用于5G技术，在（28.00±1）GHz的定制频率范围内表现出高吸收性能；在26.35～31.90 GHz时吸收率大于99%，在28.00 GHz时吸收率甚至达到99.8%。

基于3层以上结构的柔性超材料吸波体，通过层叠结构的巧妙设计，实现了更宽吸收频率范围。这种设计具有较大的设计灵活性和更强的共振强度，可实现精确而广泛的阻抗匹配，从而展现出宽带吸收特性。这类材料在原料选择和结构设计方面具备各种组合形式。通过对材料中各个参数的仔细调控，可以获得具有不同吸波性能的超材料吸波体。这种设计灵活性不仅使得超材料吸波体能够适应不同的应用场景，而且为未来的研究提供了广阔的发展空间。

3  基于三维立体结构的柔性电磁超材料吸波体

目前，已研发的三维立体结构超材料吸波体主要通过3D打印技术制造，而柔性三维立体超材料吸波体由于在设计上引入柔性材料，使得该设计展现出简洁高效的特点，具备实现大规模生产的显著优势。同时，这类吸波体具备适应各种复杂形状和曲率表面的灵活性，在工程和设计领域能发挥重要作用［52-53］。

王玲玲［46］设计了一款非互易电磁超材料吸波体，三维立体结构单元如图4（e）所示。该吸波体由两个相互垂直的非对称的超材料片层构成，其中片层1和片层2的结构完全相同，而每个超材料片层又是由开口谐振环构成。通过将电磁超材料吸波体的单元结构进行三维立体化，在多个平面内实现了精确的阻抗匹配，从而显著增强了在多个方向上的电磁谐振效应。

Shen等［54］设计了一种基于水基板和金属的三维立体结构超材料吸波体，通过将蒸馏水填充到介电储层中作为超薄水基板，然后将水基板规律排列在金属背板上作为三维水基板阵列。该研究表明，在8.30～21.00 GHz的频率范围内该吸波体的吸收率大于90%。Shen等［54］还设计了三维水基板超材料吸波体，与前者相比在水基板和介电储层之间周期性地引入三角金属鱼骨结构。该研究表明，该吸波体在2.60～16.80 GHz频率范围内，相对吸收带宽增加了64.8%。其将蒸馏水的独特性质与工程金属超材料结构相结合的方法，可有效拓宽电磁波吸收效率。

Zhou等［55］设计了一种基于夹层圆柱形水谐振器的柔性宽带电磁波超材料吸波体。该吸波体从上到下由柔性热塑性聚氨酯介质层、带有圆柱形热塑性聚氨酯弹性体橡胶外壳的水基谐振器、热塑性聚氨酯弹性体橡胶基底和ITO背板组成。该研究表明，该吸波体可实现4.00～40.00 GHz的低频和高频协同电磁波吸收。由此可见，材料中相连的水谐振器之间的电磁共振效应加剧了电磁波的能量耗散，有效提高了超材料吸波体的宽带吸收性能。

Shi等［56］设计了一种手性超材料吸波体，其结构如图4（g）所示。该吸波体仿生物手性层状结构由高熵合金电磁耗散单元和介质层组成。这种手性超材料表明，耦合和去耦合效应可以实现线极化波和圆极化波之间的动态转换。该研究表明：仿生超材料在层间介质厚度为2 mm时，有效吸收带宽为4.48 GHz（吸收率不小于75%，反射损耗不大于-6 dB），最小反射损耗为-53.60 dB，所以该材料具有理想的吸收性能。该研究为调控和优化电磁波传播提供了重要的理论基础和实际应用潜力。

Chen等［57］设计了一种折纸可调频率超材料吸波体，该材料是通过对具有特殊三维空间结构的单层频率选择面进行折叠和熨烫制造而成的。该吸波体的独特结构使其具备轻薄、柔韧、可弯曲的性质，并具有精确的谐振频率调节功能。通过改变状态，可以调整电磁波与该吸波体的导电单元相互作用的角度，从而实现谐振频率的精确调节。该研究表明，随着折角的增大，该吸波体的等效电感减小，而等效电容增大。由于该吸波体具有轻质、灵活和频率可调的特点，可用其研究制备智能电磁功能材料。

由上可知，通过将电磁超材料吸波体的单元结构进行三维立体化设计，成功实现了多平面内的阻抗匹配优化，从而显著增强了在多个方向上的电磁谐振效果［58］。因此三维立体柔性电磁超材料吸波体可高效吸收传入的电磁辐射，从而降低反射和透射，提供更好的电磁波保护和屏蔽性能，在不同通信和雷达频段中都具有应用潜力［59-60］。

4  结论与展望

通过对柔性电磁超材料吸波体进行深入研究，研究人员可以采用多种结构设计来制备吸波体，并通过设计各层次材料来优化和提升其电磁吸波性能。首先，基于三层结构的超材料吸波体通过调整材料谐振器的几何形状、排列方式和电磁特性，可以实现特定频率和性能的吸波效果。其次，基于3层以上结构的柔性电磁超材料吸波体通过结合多层材料的电磁特性，实现了对不同频率的吸波，可提供更宽的吸波频谱。最后，基于三维立体结构的柔性电磁超材料吸波体不仅能够同时吸收多个频段的电磁波，还能适应各种表面形状和曲率，满足不同工程和设计需求。同时柔性电磁超材料吸波体使用中可能会经历弯曲、拉伸或挤压等形变，从而导致性能下降或材料损伤，所以在吸波体结构设计上对复杂曲面的适应性有很高的机械稳定性需求。

然而，在追求柔性电磁超材料吸波体实现“薄、轻、宽、强”的研究过程中，面临着一个物理矛盾：增加原料种类有助于优化电磁性能，但同时也会增加材料厚度，降低机械稳定性。通过对上述研究方向的深入探究和实际实践，可为柔性电磁超材料吸波体的制备和应用提供一定的思路和方法。未来柔性超材料吸波体的应用将不断扩展到各个领域。为了制备出性能更加优异的柔性电磁超材料吸波体，柔性超材料未来的研究及发展趋势如下：

a） 创新性：研究新材料组合，实现更高效的吸波效果，通过结构创新，解决物理矛盾，使柔性电磁超材料吸波体更轻薄。

b） 多功能性：未来的柔性超材料吸波体将更加多功能化，通过运用不同材料的性能，以满足各种不同应用的需求。

c） 自适应性：研究着眼于开发智能柔性电磁超材料吸波体，其具备自适应性能，能够根据环境条件或应用需求自动调整其电磁性能。

d） 先进制造技术：当前3D打印、纳米制造和纳米材料合成是材料发展热点，但在柔性超材料吸波体的发展上，技术仍有待提高。通过结合先进制造技术，既可提高生产效率，又能降低生产成本。

参考文献：

［1］田义宗. 电磁辐射污染对环境和人体健康的影响建模研究［J］. 环境科学与管理， 2021， 46（11）： 137-140.

TIAN Yizong. Modeling study of effects of electromagnetic radiation pollution on environment and human health［J］. Environmental Science and Management， 2021， 46（11）： 137-140.

［2］杨艳凤， 刘元军， 赵晓明. 掺杂剂掺杂聚吡咯复合吸波材料的研究进展［J］. 现代纺织技术， 2021， 29（3）： 8-15.

YANG Yanfeng， LIU Yuanjun， ZHAO Xiaoming. Research progress of dopant-doped polypyrrole composite absorbing materials［J］. Advanced Textile Technology， 2021， 29（3）： 8-15.

［3］季惠， 张恒宇， 王妮， 等. 二维碳化物Ti3C2Tx/磁性材料复合吸波材料研究进展［J］. 丝绸， 2021， 58（8）： 33-39.

JI Hui， ZHANG Hengyu， WANG Ni， et al. Research progress of two-dimensional carbide Ti3C2Tx/magnetic composite wave absorbing materials［J］. Journal of Silk， 2021， 58（8）： 33-39.

［4］HUANG J， GU H L， LI N， et al. Polypyrrole/Schiff base composite as electromagnetic absorbing material with high and tunable absorption performance［J］. Molecules， 2022， 27（19）： 6160-6168.

［5］金东君. 微波与太赫兹波段宽带超材料吸波器研究［D］. 长春： 吉林大学， 2023： 1-11.

JIN Dongjun. Research on Wideband Metamaterial Absorbers in Microwave and Terahertz Frequency Bands ［D］. Changchun： Jilin University， 2023： 1-11.

［6］师甜甜， 杜立飞， 张海锋， 等. 水基吸波超材料的研究进展［J］. 材料导报， 2023， 37（18）： 54-60.

SHI Tiantian， DU Lifei， ZHANG Haifeng， et al. Research progress on water-based metamaterial absorbers［J］. Materials Reports， 2023， 37（18）： 54-60.

［7］孟真， 李广德， 崔光振， 等. 基于超材料的红外/雷达兼容隐身材料研究进展［J］. 材料导报， 2023， 37（21）： 5-12.

MENG Zhen， LI Guangde， CUI Guangzhen， et al. Research progress of infrared/radar compatible stealth materials based on metamaterials［J］. Materials Reports， 2023， 37（21）： 5-12.

［8］HUANG Q Q， WANG G H， ZHOU M， et al. Metamaterial electromagnetic wave absorbers and devices： Design and 3D microarchitecture［J］. Journal of Materials Science & Technology， 2022， 108： 90-101.

［9］CUI Y X， HE Y R， Jin Y， et al. Plasmonic and metamaterial structures as electromagnetic absorbers［J］. Laser & Photonics Reviews， 2014， 8（4）： 495-520.

［10］田宇泽， 金晶， 杨河林， 等. 微波电磁超材料设计与应用研究进展［J］. 中国科学： 物理学 力学 天文学， 2023， 53（9）： 197-207.

TIAN Yuze， JIN Jing， YANG Helin， et al. Research progress on design and application of microwave electro-magnetic metamaterial［J］. Scientia Sinica （Physica， Mechanica & Astronomica）， 2023， 53（9）： 197-207.

［11］WANG D D， JIN J， GUO Y， et al. Lightweight waterproof magnetic carbon foam for multifunctional electromagnetic wave absorbing material［J］. Carbon， 2023， 202： 464-474.

［12］KIM T， MAHDI I， CHOI H， et al. Solar-light-assisted lithium-ion storage using solar-light absorbing material［J］. Energy Technology， 2022， 10（12）： 1-8.

［13］王彦朝， 许河秀， 王朝辉， 等. 电磁超材料吸波体的研究进展［J］. 物理学报， 2020， 69（13）： 39-51.

WANG Yanzhao， XU Hexiu， WANG Chaohui， et al. Research progress of electromagnetic metamaterial wave absorbers［J］. Acta Physica Sinica， 2020， 69（13）： 39-51.

［14］GAO B， YUEN M M F， YE T T. Flexible frequency selective metamaterials for microwave applications［J］. Scientific Reports， 2017， 7： 45108.

［15］杜宏艳， 张子栋， 田瑞， 等. 基于人工电磁介质的宽带吸波器研究进展［J］. 材料工程， 2020， 48（6）： 23-33.

DU Hongyan， ZHANG Zidong， TIAN Rui， et al. Research progress in broadband absorber based on artificial electromagnetic medium［J］. Journal of Materials Engineering， 2020， 48（6）： 23-33.

［16］王洋， 赵宏刚， 杨海滨， 等. 基于变密度法的水声隔声超材料拓扑逆向设计［J］. 中国科学： 技术科学， 2023， 53（8）： 1360-1371.

WANG Yang， ZHAO Honggang， YANG Haibin， et al. Inverse topological design of underwater sound insulation metamaterials based on a density-based method［J］. Scientia Sinica（Technologica）， 2023， 53（8）： 1360-1371.

［17］JIA Z X， ZHANG M F， LIU B， et al. Graphene foams for electromagnetic interference shielding： A review［J］. ACS Applied Nano Materials， 2020， 3（7）： 6140-6155.

［18］ZHAO X M， LIU Y J， LIANG T L， et al. Influence of the needle depth and frequency on the thermal insulation performance of pre-oxidised fibre felts［J］. Fibres & Textiles in Eastern Europe， 2020， 28（4）： 57-66.

［19］YAHIAOUI R， TAN S Y， CONG L Q， et al. Multispectral terahertz sensing with highly flexible ultrathin metamaterial absorber［J］. Journal of Applied Physics， 2015， 118（8）： 083103.

［20］SHAN Y， CHEN L， SHI C， et al. Ultrathin flexible dual band terahertz absorber［J］. Optics Communications， 2015， 350： 63-70.

［21］WANG X， ZHANG B Z， WANG W J， et al. Design， fabrication， and characterization of a flexible dual-band metamaterial absorber［J］. IEEE Photonics Journal， 2017， 9（4）： 1-12.

［22］陈哲耕. 太赫兹超材料的设计与性能控制研究［D］. 成都： 电子科技大学， 2017： 19-44.

CHEN Zhegeng. Design and Performance Control of Terahertz Metamaterials［D］. Chengdu： University of Electronic Science and Technology of China， 2017： 19-44.

［23］JU Z D， XU G Q， WEI Z H， et al. .An ultra-broadband terahertz metamaterial absorber based on split rings array and island-shape structures［J］. Modern Physics Letters B， 2018， 32（17）： 1-12.

［24］杨鹏， 秦晋， 徐进， 等. 超薄柔性透射型超构材料吸收器［J］. 物理学报， 2019， 68（8）： 242-247.

YANG Peng， QIN Jin， XU Jin， et al. Ultrathin flexible transmission metamaterial absorber［J］. Acta Physica Sinica， 2019， 68（8）： 242-247.

［25］MOHANTY A， ACHARYA O P， APPASANI B， et al. A broadband polarization insensitive metamaterial absorber using petal-shaped structure［J］. Plasmonics， 2020， 15（6）： 2147-2152.

［26］KIM I H， KIM D， YIN M Y， et al. Characteristics of graphene embedded indium tin oxide （ITO-graphene-ITO） transparent conductive films［J］. Molecular Crystals and Liquid Crystals， 2018， 676（1）： 95-104.

［27］阮心怡， 杨家骅， 邱夷平， 等. 含超材料吸波体的夹芯复合材料设计、制备及性能［J］. 航空材料学报， 2022， 42（3）： 45-54.

RUAN Xinyi， YANG Jiahua， QIU Yiping， et al. Design， fabrication and properties of sandwich composites with metamaterial absorbers integrated［J］. Journal of Aero-nautical Materials， 2022， 42（3）： 45-54.

［28］吴杨慧， 王俊杰， 赖森锋， 等. 用于航空电磁防护和智能隐身的光学透明柔性宽带吸波器的试验研究［J］. 航空科学技术， 2019， 30（5）： 70-74.

WU Yanghui， WANG Junjie， LAI Senfeng， et al. Experimental study on optically transparent flexible broadband absorber for aviation electromagnetic protection and intelligent stealth［J］. Aeronautical Science & Technology， 2019， 30（5）： 70-74.

［29］王连胜， 夏冬艳， 丁学用， 等. 适用于77 GHz车载毫米波雷达电磁屏蔽的超材料吸波体设计［J］. 海南师范大学学报（自然科学版）， 2021， 34（4）： 401-405.

WANG Liansheng， XIA Dongyan， DING Xueyong， et al. Design of metamaterial absorber for electromagnetic shielding of 77 GHz vehicle-mounted millimeter wave radar［J］. Journal of Hainan Normal University（Natural Science）， 2021， 34（4）： 401-405.

［30］王蒙军， 户天宇， 雷晓勇， 等. 可共形透明宽带超材料吸波体设计与分析［J］. 电子元件与材料， 2022， 41（7）： 699-706.

WANG Mengjun， HU Tianyu， LEI Xiaoyong， et al. Design and analysis of conformal transparent wideband metamaterial absorber［J］. Electronic Components and Materials， 2022， 41（7）： 699-706.

［31］PALANISAMY S， TUNAKOVA V， MILITKY J. Fiber-based structures for electromagnetic shielding-comparison of different materials and textile structures［J］. Textile Research Journal， 2018， 88（17）： 1992-2012.

［32］于永涛， 王彩霞， 刘元军， 等. 吸波复合材料的研究进展［J］. 丝绸， 2019， 56（12）： 50-58.

YU Yongtao， WANG Caixia， LIU Yuanjun， et al. Research progress of wave absorbing composites［J］. Journal of Silk， 2019， 56（12）： 50-58.

［33］王威. 基于超材料的低频化吸波体的设计［D］. 南京： 南京理工大学， 2020： 36-48.

WANG Wei. Design of Low Frequency Chemoabsorbent Based on Metamaterials［D］. Nanjing： Nanjing University of Science and Technology， 2020： 36-48.

［34］CHEN F， CHENG Y Z， LUO H. A broadband tunable terahertz metamaterial absorber based on single-layer complementary gammadion-shaped graphene［J］. Materials， 2020， 13（4）： 860-871.

［35］YANG Y L， WANG J P， SONG C Y， et al. Electromagnetic shielding using flexible embroidery metamaterial absorbers： Design， analysis and experiments［J］. Materials & Design， 2022， 222： 1-11.

［36］曹旭有. 微波段柔性复合材料的宽频吸波仿真模拟研究［D］. 天津： 天津工业大学， 2022： 39-63.

CAO Xuyou. Broadband Absorption Simulation of Flexible Composites in Microwave Segment［D］. Tianjin： Tiangong University， 2022： 39-63.

［37］YANG Y L， SONG C Y， PEI R， et al. Design， characterization and fabrication of a flexible broadband metamaterial absorber based on textile［J］. Additive Manufacturing， 2023， 69： 103537.

［38］LI Y P， WANG X C， PAN Z， et al. Analysis of shielding effectiveness in different kinds of electromagnetic shielding fabrics under different test conditions［J］. Textile Research Journal， 2019， 89（3）： 375-388.

［39］DAI A H， SUN W J. Mechanisms of nadph oxidase biological effects in the electromagnetic radiation［J］. Progress in Biochemistry and Biophysics， 2014， 41（12）： 1222-1227.

［40］ZAFAR M F， MASUD U， RASHID A， et al. Comment on 'An ultrathin and broadband radar absorber using meta-materials'［J］. Waves in Random and Complex Media， 2022， 32（6）： 2872-2877.

［41］杨庆生， 粘向川， 张婧， 等. 智柔超材料及其力学性能的研究进展［J］. 固体力学学报， 2024， 45（2）： 145-169.

YANG Qingsheng， NIAN Xiangchuan， ZHANG Jing， et al. Recent research progress on intelligent flexible mechanical matamaterials and their properties［J］. Chinese Journal of Solid Mechanics， 2024， 45（2）： 145-169.

［42］刘宏燕， 颜悦， 望咏林， 等. 透明导电氧化物薄膜材料研究进展［J］. 航空材料学报， 2015， 35（4）： 63-82.

LIU Hongyan， YAN Yue， WANG Yonglin， et al. Recent progress in study of transparent conducting oxide films［J］. Journal of Aeronautical Materials， 2015， 35（4）： 63-82.

［43］刘瑞. 超宽带柔性超材料吸波器研究［D］. 太原： 中北大学， 2021： 20-51.

LIU Rui. Research on Ultra-wideband Flexible Metama-terial Wave Absorber［D］. Taiyuan： North University of China， 2021： 20-51.

［44］MIN P P， SONG Z C， YANG L， et al. Optically transparent flexible broadband metamaterial absorber based on topology optimization design［J］. Micromachines， 2021， 12（11）： 1419-1433.

［45］刘婧雯. 基于方环嵌套结构的超材料吸波器研究［D］. 太原： 中北大学， 2022： 35-50.

LIU Jingwen. Research on Metamaterial Wave Absorber Based on Square Ring Nested Structure［D］. Taiyuan： North University of China， 2022： 35-50.

［46］王玲玲. 新型电磁超材料吸波器研究［D］. 南京： 南京航空航天大学， 2018.

WANG Lingling. Research on New Electromagnetic Metamaterial Wave Absorber［D］. Nanjing： Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， 2018.

［47］GUO X R， ZHANG Z， WANG J H， et al. The design of a triple-band wide-angle metamaterial absorber based on regular pentagon close-ring［J］. Journal of Electromag-netic Waves and Applications， 2013， 27（5）： 629-637.

［48］LI X， WEN C Y， YANG L T， et al. MXene/FeCo films with distinct and tunable electromagnetic wave absorption by morphology control and magnetic anisotropy［J］. Carbon， 2021， 175： 509-518.

［49］HAN C， ZHONG R B， LIANG Z K， et al. Independently tunable multipurpose absorber with single layer of metal-graphene metamaterials［J］. Materials， 2021， 14（2）： 284-295.

［50］WU P H， ZENG X T， SU N， et al. Near-infrared perfect absorber based on critical coupling of circular cross metals and single-layer graphene［J］. Diamond and Related Materials， 2022， 127： 1-8.

［51］ZHENG H Y， CHEN L Y， LEE Y. High-performance and flexible metamaterial wave absorbers with specific bandwidths for the microwave device［J］. Crystals， 2023， 13（6）： 868-877.

［52］汪江宇. 基于超表面的多功能平面电磁波前调控器件研究［D］. 成都： 电子科技大学， 2023.

WANG Jiangyu. Research on Multifunctional Planar Electromagnetic Wave Front Control Devices Based on Metasurface［D］. Chengdu： University of Electronic Science and Technology of China， 2023.

［53］王俊茹. 超材料吸波体设计及其3D打印制备工艺研究［D］. 西安： 西安理工大学， 2023： 6-28.

WANG Junru. Research on the Design and 3D Printing Process of Metamaterial Absorber［D］. Xi'an： Xi'an University of Technology， 2023： 6-28.

［54］SHEN Y， ZHANG J P， PANG Y Q， et al. Thermally tunable ultra-wideband metamaterial absorbers based on three-dimensional water-substrate construction［J］. Scientific Reports， 2018， 8（1）： 4423-4433.

［55］ZHOU Q， XUE B， GU S Y， et al. Ultra broadband electromagnetic wave absorbing and scattering properties of flexible sandwich cylindrical water-based metamaterials［J］. Results in Physics， 2022， 38： 105587-105593.

［56］SHI Y P， DUAN Y P， HUANG L X， et al. Bio-inspired hierarchical chiral metamaterials： Near-field coupling and decoupling effects modulating microwave-stealth properties［J］. Advanced Optical Materials， 2022， 10（20）： 1-10.

［57］CHEN J Y， ZHANG H Y， JI H， et al. Origami tunable frequency selective fabric and its tuning mechanism［J］. Composites Part A： Applied Science and Manufacturing， 2023， 164： 1-9.

［58］KROGH C M， HARRINGTON M E. Wind turbine electromagnetic energy： Exploring risk of harm to human health［J］. Alternative Therapies in Health and Medicine， 2019， 25（3）： 32-38.

［59］邓光晟， 陈文卿， 余振春， 等. 基于导电塑料膜的角度不敏感宽带超材料吸波体设计及制备［J］. 光学学报， 2022， 42（22）： 119-126.

DENG Guangsheng， CHEN Wenqing， YU Zhenchun， et al. Design and preparation of angle-insensitive wideband metamaterial absorber based on conductive plastic film［J］. Acta Optica Sinica， 2022， 42（22）： 119-126.

［60］PENDRY J， ZHOU J， SUN J B. Metamaterials： from engineered materials to engineering materials［J］. Engineering， 2022， 17： 1-2.

Recent advances in wave absorbers based on flexible electromagnetic

metamaterials with different structures

JIAO  Xinyu1a，  ZHANG  Fuyong2，  LIU  Yuanjun1，  ZHAO  Xiaoming1

（1a. School of Textile Science and Engineering; 1b. Tianjin Key Laboratory of Advanced Textile Composites;

1c. Tianjin Key Laboratory of Advanced Fiber and Energy Storage Technology， Tiangong University，

Tianjin 300387， China; 2.Loftex Industries Ltd.， Binzhou 256600， China）

Abstract：

With the advancement of science and technology， electromagnetic protective materials are no longer confined to traditional flexible electromagnetic shielding materials. The emergence of electromagnetic metamaterial functional devices has enabled effective manipulation of electromagnetic waves. In the fabrication of metamaterial absorbers， a majority of them are constructed as three-layer structures on rigid substrates. Flexible metamaterials not only enable the conformal wrapping of objects but also contribute to the electromagnetic properties of materials.

Traditional metamaterial structures consist of three layers， namely， a metal-dielectric-metal structure. The top layer is used for providing impedance matching， the middle layer attenuates electromagnetic waves through absorption， and the bottom layer is employed to block transmitted waves. Researchers have designed and prepared flexible absorbing materials that achieve efficient absorption at specific frequencies and within a wide frequency range， with polyimide （PI） being a commonly used flexible medium. Researchers replaced the metal resonator in the top layer of the absorbing material with a resistive film to optimize impedance matching. Studying flexible electromagnetic metamaterial absorbing materials with different material combinations is crucial for addressing complex electromagnetic wave environments and coping with multi-frequency band communication systems.

Subsequently， researchers began to design flexible electromagnetic metamaterial absorbing materials based on structures with more than three layers. The materials mainly achieve absorption at different frequencies by combining the electromagnetic characteristics of multiple layers， thus providing a broader absorption spectrum. Among them， flexible electromagnetic metamaterial absorbing materials based on indium tin oxide （ITO） not only achieve high absorption rates， but also maintain good optical transparency. This type of structure has greater design flexibility and resonance intensity. Therefore， such materials can achieve precise and extensive impedance matching， demonstrating broadband absorption characteristics.

Compared to planar structures， flexible electromagnetic metamaterial absorbing materials based on three-dimensional structures have significant potential applications. These materials can absorb electromagnetic waves in multiple frequency bands simultaneously and adapt to surfaces of various shapes and curvatures to meet various engineering and design requirements.

In general， the research scope of flexible electromagnetic metamaterial absorbers is extensive， involving diverse fabrication techniques employing multiple structures. The optimization and enhancement of electromagnetic performance are achieved through meticulously layered designs. In-depth exploration and practical experimentation in the aforementioned research directions may potentially offer novel insights and methodologies for the preparation and application of flexible electromagnetic metamaterial absorbers. The future applications of flexible metamaterial absorbers are expected to continually expand across various domains.

Keywords：

metamaterials; wave absorbing materials; flexible materials; electromagnetic protection