近日，赵刚教授与安徽cryopioneer生物科技公司的研究团队合作，成功研发出一种V型3D电热双功能超材料（V-ETDFM），通过几何重构实现对电场和热场的动态协同控制。相关研究成果以“V-Shaped 3D Electrothermal Dual-Function Metamaterials: Dynamic Dual-Field Cloak Through Geometric Transformation”为题发表在Advanced Functional Materials 上。

        该研究利用热传导与电传导的数学同构性，设计了独特的V型三维结构，将导电路径扩展到三维空间。通过拉伸或压缩V型框架，可以逆向调节材料的有效热导率和电导率。实验证明，该材料能构建出动态可调的“隐身 cloak”，在保持背景场不受干扰的同时，将热流和电流完美绕过遮蔽区域。这种基于几何重构而非材料复合的设计方法，克服了传统二维超材料功能单一、难以适应复杂多场环境的难题。

        这种新型 V-ETDFM 架构具有极高的重构灵活性，能够实现对遮蔽区域尺寸、形状及空间位置的实时动态控制。与传统的静态平面架构相比，该技术为下一代柔性电子、智能热管理及能量转换器件提供了全新的设计范式。

        研究建立了一种全新的电热超材料设计策略，为开发具有自适应能力的多物理场调控材料奠定了理论基础。该技术未来有望应用于高精度热管理、电磁屏蔽及可重构智能穿戴设备中，实现对能量流的精准按需调控。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202509862