東京大學與新日本電工開發了一項可吸收應用於第六代行動通訊系統(6G)等用途之0.1~1THz範圍兆赫波,厚度為48 μm的超薄型兆赫波吸收膜,且是世界上最薄的電磁波吸收膜。
兆赫波的利用為確保資訊安全、避免電磁波干擾、提高通訊精度或感測靈敏度,故有吸收不必要之電磁雜訊的需求。然而,目前0.3 THz(300 GHz)以上的兆赫波吸收膜尚未達到實用化。
研究團隊透過以絕緣性二氧化鈦(TiO2)奈米粒子覆蓋導電性Lambda型五氧化三鈦(λ-Ti3O5)表面,合成了表面塗覆型λ-Ti3O5,進而開發出可因應0.1~1 THz範圍兆赫波之新型高性能兆赫波吸收材料。使用新材料進行測量後,確認在0.1 THz至1 THz範圍內的介電損耗可達0.76。
研究團隊基於理論計算進一步利用新材料開發了超薄型兆赫波吸收膜。厚度48 µm的薄膜在0.77 THz時表現出-28dB的反射損耗,相當於99.8%的吸收率。採用表面塗覆型λ-Ti3O5的兆赫波吸收膜不僅是世界上最薄,且具有耐熱性、耐光性、耐水性、耐有機溶劑性,可望適用於室外或惡劣條件下。此外,λ-Ti3O5是由鈦原子與氧原子組成的環境友善材料,且每平方公尺的吸收膜成本僅數百日圓,適合大規模量產。