国家自然科学基金委员会基础科学中心年检正在进行,喜讯不断。燕山大学、吉林大学、北京大学、东南大学、华东理工大学等项目。将获得批准并进入实施阶段。
那么,动辄投入几千万、一个多亿的基础科学中心研究的课题有多前沿呢?看一看东南大学“信息超材料”基础科学中心。

东南大学首个基础科学中心项目——“信息超材料”通过了基金会委员会严格的评审程序,顺利通过专家评审和现场考察。这意味着它将获得正式批准,并将进入实施阶段。
基础科学中心项目是国家自然科学基金最重要的项目类型之一,承担着高原调峰、国际跟随和领先的任务。“信息超材料”基础科学中心的目标是开辟具有世界一流影响力的新研究领域,建设世界一流的前沿交叉创新研究团队,取得世界一流的原创科研成果,最终成为世界领先的前沿科研中心。
从上面的表述来看,世界领先的前沿研究中心体现为“三个一流”:一流的影响力、一流的研究团队、一流的科研成果。那么,这“三个一流”将如何体现,能否实现?看看这个项目在东南大学的发展过程。其实这不是“吹牛”,也不是不谦虚,更不是坐而论道。反而有相当扎实的基础。事实上,它一直处于材料科学的前沿,领先于国际研究水平。
在2021年“中国高校十大科技进展”榜单上,东南大学崔铁军院士领衔的“信息超材料与系统”研究项目成功入选。看看这个标题信息超材料。外人根本不知道这是什么,但了解一下,就能知道这到底是什么材料,东南大学的研究水平如何。
人们听说过超导体,很神奇。它们在一定温度下电阻为零,完全抗磁性。利用超导体的“零电阻”特性,可以制造超导计算机、超导天线和超导微波器件。利用超导体的“完全抗磁性”特性,可以建造磁悬浮列车和热核聚变反应堆。热核聚变反应堆是普通人不知道的,但磁悬浮列车在现实中已经存在。
那么,信息超材料有哪些神奇的功能呢?据研究人员介绍,信息超材料可以灵活控制电磁场和电磁波,是近二十年来国际上在物理和信息领域研究的前沿和热点。相关成果先后四次入选《科学》年度十大科技突破和本世纪头十年,并被列为六大颠覆性基础研究领域之首。也就是这是多么前沿。
东南大学在这样一个前沿研究领域掌握了哪些绝活?其实超材料早就被发现了,但是一旦被制备出来,功能就固定了,无法实时控制电磁波,也很难与信息技术有效结合。东南大学崔铁军院士在2014年首次提出了“数字编码可编程超材料/超曲面”的概念,将超材料由静态变为动态,由模拟变为数字,从而实现了信息在电磁空室内的传输、操纵和处理,将超材料升级为信息超材料。虽然加了“信息”两个字,但功能却大不相同。

2018年,团队提出了“时间空编码数字超曲面”的概念,可以同时在空域和频域进行电磁调控和信息处理,拓展了信息超曲面的应用范围。换句话说,团队的研究在2014年的基础上更进一步。在空域和频域进行电磁调控和信息处理,即将信息直接加载在电磁波的空频谱和频谱特性上,实现空分复用和频分复用的新型无线通信系统。这种表达太专业了,但是可以理解为这种操作,以前做不到,现在做到了。
崔铁军院士团队的研究成果不仅颠覆了传统通信、雷达等领域的设计理念和功能,还完成了第一次电流网络测试,完成了理论成果与实际应用的完美对接。具有明显的开拓性和引领性,所以参加了国家“十三五”科技创新成果展。
目前正处于第五代移动通信技术快速发展的时代,6G的研究开始萌芽。未来无线通信对射频链路和大规模天线阵列提出了更高的性能要求,在成本、性能、功耗、集成度等方面面临诸多挑战。崔铁军院士团队的研究成果恰恰具有成本低、结构简单的优点,可以省去传统技术中的天线阵、混频器、滤波器等射频部件。在未来的无线通信和雷达系统中有着广阔的应用前景,明显率先控制了最高点。
崔铁军,中国科学院院士,东南大学首席教授,柯睿维安高被引学者。长期从事电磁超材料和计算电磁学研究,创建了新型信息超材料体系,负责开发自主可控的电磁专用仿真软件。曾获教育部自然科学一等奖、兵团科技进步一等奖、国家自然科学二等奖。
#高考择校#
各位,从东南大学崔铁军院士团队研究的“信息超材料”来看,确实处于国际领先地位,“信息超材料”基础科学中心具备成为国际领先前沿中心的现实条件。不知道大家是不是这么想的?期待留言讨论,提出观点供读者欣赏。感谢您的阅读和关注。

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