来源：Nicolas Posunko，Skolkovo Institute of Science and Technology，Lisa Lock 编辑，Robert Egan 审阅；电子科技大学太赫兹科学技术研究中心 项心洁 编译

单壁碳纳米管薄膜的扫描电子显微镜图像。来源：Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-66559-1

    俄罗斯斯科尔科沃科学技术研究院（Skoltech）的研究人员与瑞典皇家理工学院（KTH）的同行，共同研发出一项支撑未来6G通信技术的关键基础组件，为实现超高速无线数据传输奠定基础。这项全新的 6G 技术突破并非硬件元器件，而是一种碳纳米管基黑色涂层材料，它可高效吸收各类有害传播的电磁辐射。该研究成果已发表于Nature Communications。

    太赫兹辐射介于夜视设备所用的红外线与加热食物的微波之间，是适用于 6G 通信、高端生物医学成像及传感技术的优质电磁波频段。

    “我们为这项研究合成的超薄单壁碳纳米管薄膜，与我们此前用于制造透镜和天线等微型元件的薄膜类似。但这次的重点不在于独立元件。相反，我们展示了如何利用这种相同的碳基材料，在二维集成光子电路中控制电磁辐射、消除信号干扰并实现额外功能，”该研究的共同作者、斯科尔科沃科技学院光子学系的副教授Dmitry Krasnikov表示。

    这种碳纳米管涂层通过气溶胶化学气相沉积法制备，其作用原理类似于一种黑漆，能够吸收太赫兹辐射并阻止其在不需要的方向上传播。例如，这对于绝缘硅波导非常有用——硅波导是一种旨在高效传输设备内各组件之间电磁信号的结构。该涂层既能以紧凑的方式将信号限制在波导内，又能充当屏蔽层以阻隔外部干扰，其中最厚的涂层展现出了创纪录的高吸收率。

    研究团队测试了厚度在2至53纳米之间的薄膜对不需要信号的阻隔程度。接近该范围较厚一端的薄膜在隔离波导方面表现得极为有效，即便是先进的科学仪器也几乎无法检测到任何信号。

    “我们已经证明，基于碳纳米管的超薄涂层可以作为调控太赫兹辐射的有效工具。它们能够快速合成，且易于集成到光子电路中，这使得该技术在开发新一代太赫兹设备方面前景广阔——从6G通信系统到传感检测和医疗技术，”斯科尔科沃科技学院光子学系主任、该研究的共同作者Albert Nasibulin教授总结道。

    该研究的共同作者、瑞典皇家理工学院的Dmitry Lioubtchenko教授强调了这种终端涂层在6G领域之外的其他应用。“电磁屏蔽技术可用于房间或建筑物的通信信号隔离，使其不受电信信号干扰，同时仅允许特定波长的电磁辐射通过。这在监狱等特殊场所的设计中具有重要意义。”

    “此外，考虑到太赫兹辐射在医学领域的应用前景——作为一种比X射线更安全但并非完全无辐射风险的替代方案——我们将越来越需要掌握调控太赫兹波的技术，精准限定辐射范围仅覆盖病灶检测区域，同时保护医护人员免受辐射伤害。”