摘要：降低功耗是现代电子设备的主要目标。为此，零静态电源开关备受关注，它能够在高电阻和高导电之间改变其状态，甚至在没有外部电压的情况下也能保持这种状态。

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降低功耗是现代电子设备的主要目标。为此，零静态电源开关备受关注，它能够在高电阻和高导电之间改变其状态，甚至在没有外部电压的情况下也能保持这种状态。

由于新材料与CMOS技术的兼容性问题，此类开关的实施进展缓慢。同时，可印刷技术能够在环境温度下实现低成本工艺，并将设备集成到柔性基板上。

2024年12月4日，英国曼彻斯特大学胡之润教授在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Fully printed zero-static power MoS2 switch coded reconfigurable graphene metasurface for RF/microwave electromagnetic wave manipulation and control》的研究论文，肖啸宇、Zixing Peng为论文共同第一作者，胡之润教授为论文通讯作者。

胡之润，英国曼彻斯特大学教授。本科毕业于南京邮电大学，在英国贝尔法斯特女王大学获得硕士学位和博士学位。

胡之润教授的研究兴趣是用于射频、毫米波和太赫兹通信和传感应用的石墨烯/二维材料、可穿戴电子产品、射频、毫米波和太赫兹设备、电路和天线的设计、实现和特性，已发表250多篇同行评审期刊和会议论文，被引超过4000次。

在这里，作者证明了印刷的Ag/MoS2/Ag异质结构可以用作射频/微波频谱和完全集成的可重构超表面中的零静电功率开关。

与石墨烯相结合，作者的印刷平台可实现可重构超表面，用于无线通信、传感和全息术的电磁波操纵和控制。此外，研究人员还证明局部MoS2相变可能促进了Ag在形成导电丝时的扩散。

图1：零静态功耗Ag/MoS2/Ag开关的直流表征

图2：射频性能

图3：HAADF图像

图4：全印刷零静态功耗MoS2开关编码的RF/微波可重构石墨烯超表面的制备过程

图5：零静态功耗MoS2开关编码的RF/微波可重构超表面及其性能

综上，作者研究了一种全印刷的零静态功耗MoS2开关编码的可重构石墨烯超表面，用于射频/微波电磁波的操控和控制，展示了其在智能无线连接、无线通信、传感和全息技术中的潜在应用。

研究成果表明，这种基于二维（2D）材料的全印刷平台不仅具有低成本、环境友好和可生物降解的特点，而且在不需要外部电压的情况下能够在高电阻态和高导电态之间切换，为物联网（IoT）应用和电子废物减少提供了一种高能效的解决方案。

Xiao, X., Peng, Z., Zhang, Z. et al. Fully printed zero-static power MoS2 switch coded reconfigurable graphene metasurface for RF/microwave electromagnetic wave manipulation and control. Nat. Commun., (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54900-z.

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