科学家向超材料的实时、远程和无线意念控制迈进第一步

超材料由于其非凡的物理特性，已经引起了许多领域的广泛关注。它为研究人员提供了一个设计人工材料的新概念，为先进的功能材料带来了活力和生机。作为超材料的二维对应物，超表面在操纵电磁（EM）波方面具有前所未有的自由。

通过现场编程，可以实现具有多种或可切换功能的可编程超表面（PMs），并进一步与传感器集成或由预定义的软件驱动。自适应性通过消除人类的参与而大大改善了反应速度。这些PM上不同功能之间的切换通常依赖于人工操作。基本框架是有线连接的，手动控制的，非实时切换的。因此，构建一个能够实现远程、无线、实时、心智控制的功能元界面的整个框架是很有吸引力的。

在发表于《eLight》杂志的一篇新论文中，由空军工程大学的曲绍波教授和王家福教授以及新加坡国立大学的邱成伟教授领导的一个科学家联合小组，向超材料的实时、远程和无线精神控制迈进了第一步。他们的论文题为"通过脑电波进行远程心灵控制的超材料"，提出了一个实现这一目标的框架。

传统上，在许多情况下，通常需要人类的介入和参与。人类应该用他们的思想直接控制元表面。人的大脑在思考的过程中会产生脑电波，这一点也已经得到了证实。作者推测，收集脑电波并将其作为元表面的控制信号，将使用户能够用他们的思想控制元表面。这也将提高元界面的反应速度。这一发展将标志着向真正的智能元表面迈出了一大步。

研究小组通过蓝牙将用户的脑电波无线传输到控制器上，实现了远程控制。其目的是利用用户的脑电波来控制PM的电磁反应。通过采取这种途径，他们展示了一个用户可以控制散射模式的RMCM。

模拟和测试结果显示，用户的脑电波直接控制了结果，控制率和开关率明显更好。这表明他们的模型远远优于市场上的任何现有模型或产品。他们的设计可以进一步定制，以提高其设备的准确性。

研究小组希望将其与智能算法相结合，并在未来改进工艺。他们认为，他们的工作可以随时扩展到其他心智控制的功能或多功能元表面。它可能在健康监测、5G/6G通信和智能传感器等不同领域找到应用。