我國學者在超材料對稱性調控方面取得進展

　　在國家自然科學基金重點國際（地區）合作研究項目（批準號：52320105005）、重點項目（批準號：52035008）和原創探索計劃項目（批準號：12350003）資助下，天津大學陳焱教授團隊聯合西湖大學姜漢卿教授團隊，在超材料對稱性調控方面取得進展。相關成果以“可調二維對稱群的可重構模塊化折紙（Reconfigurable modular origami for tunable 2D symmetry groups）”為題，于2025年11月12日在《科學進展》（Science Advances）在線發表，并入選當期的精選圖片，論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady3812。

　　對稱性是材料物理性能的基本約束，決定了光、電、聲等物理場與物質的相互作用規律。然而，傳統材料和結構一旦制造完成，其對稱性通常無法改變。如何實現超材料在不同對稱形態間的可逆調控，并揭示可調對稱性與可編程物理性能之間的內在關聯，一直是超材料設計領域的核心挑戰。

　　研究團隊將具有運動分岔特性的空間七桿機構映射到模塊化折紙結構上，設計了具有可調對稱性的可重構模塊折紙超材料胞元。僅憑四單元與六單元兩套對稱模塊及其鑲嵌，就可以構造從點群（10種）、線群（7種）到空間群（17種）的完整二維對稱體系。進一步開發了簡易高效的雙層氣驅系統，使胞元能夠通過二進制充放氣指令在不同對稱群構型間快速可逆轉換。并在此基礎上構建了集成金屬天線的可重構電磁超表面，利用折紙平臺的連續對稱性調控能力，建立了對稱性對連續域束縛態及其向準束縛態演化的影響機制。

　　該跨學科研究將機構設計、超材料構建、對稱性與電磁性能調控結合，提出了具有可調對稱性的新型可重構超材料，不僅拓展了單一結構內可調對稱群的范圍，更為電磁學等多種物理性能的多功能設計開辟了新路徑。