逆向设计和3D打印相结合，创造出突破性的元设备
随着我们的技术变得越来越聪明，它也变得越来越小。最近，从智能汽车到手机到台式3D打印机的整个系统都可以看到这一趋势。但是，整个数据共享系统本身呢？西北大学的一组研究人员已经开始精确地研究这个问题，正如在学术期刊“科学报告”中发表的一项新研究所见。他们的第一个结论是令人惊讶的。
这篇题为“反向设计的宽带全介电电磁器件”的论文描绘了一个眼镜不可能薄的世界的肖像，而一个智能手机相机如此之小，以至于肉眼看不到它。在这个世界上，传感器是高度空气动力学的，并且能够符合飞机机翼的精确角度和斜度。材料甚至可以作为隐身斗篷，涂料坦克使他们看起来消失。虽然这听起来像是科幻小说里的东西，但这个世界可能比我们想象的更早到达。
在他们的研究中，西北研究小组记录了他们在创建毫米波频率下高效，非谐振，宽带元器件方面的突破性工作。在这里取得的创新有朝一日可以证明在国防，消费产品和电信方面具有革命性意义，例如包括下一代5G无线网络。
麦考密克工程学院电气工程与计算机科学助理教授科拉伊·艾登（Koray Aydin）说：“我觉得我们真的处在一个很大的事情的边缘。艾登一起和一群同事和研究生一起领导研究努力在逆向设计的元设备上。“研究部分需要做很多工作，但是我们正在朝着正确的方向发展”他说。
虽然这些宽带元设备是高科技的，西北队的过程证明是惊人的直截了当。大部分创新是使用从亚马逊购买的基本3D打印机和逆向设计原理完成的。鉴于前向设计允许系统接受预期用于其自身更高版本的输入，反向设计从一个功能开始，并询问需要什么结构来实现期望的结果。在这种情况下，这意味着使用计算机建模，优化软件和复杂算法来构建可以弯曲或重新聚焦毫米波的元器件，同时避免常见的低效率，器件体积大或带宽窄的问题。
“我们在这里所取得的成就是一种创造电磁装置的新方法，这种装置可以实现一些传统上看起来不可能做到的功能”，位于Weinberg学院的McCormick和物理学和天文学的电子工程和计算机科学教授Prem Kumar解释道。艺术与科学。库马尔说，与机器学习有点类似，这个过程可能会导致意想不到的结果。在这里，意想不到的结果是在宽带宽上功能的胜利。
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