无线能量传输，即无需物理实体连接的电磁能量传输，经典电磁场控制方法往往会牺牲一些效能以增加其他功能。近年来，一些新颖的电磁场调控方法被纷纷提出，用于创建高级形式的无线电能传输。文章总结了近年来无线能量传输的新机理，展望了未来可以实现具有特定功能的无线能量传输新方法，对于今后低损耗、小尺寸、宽频带、高鲁棒性、近场调控更灵活的无线能量传输系统研究具有重要意义。
宋明肇及其国际合作团队回顾了传统的无线能量传输机理（磁感应耦合、磁共振耦合、电场耦合以及远场耦合），从新物理概念（相干完美吸收(coherent perfect absorption)、宇称时间对称(parity-time symmetry)、特殊点(exceptional points)、现场能量产生(on-site power generation)），新材料（超颖电磁材料和电磁表面）以及新范式（电-声-电转换系统）等方面系统回顾近年来产生的新的无线能量传输机理。展望了基于新物理原理设计无线能量传输系统进一步发展途径，例如基于零辐射的奇异模态、连续体中的束缚态等具有高品质因数的特殊散射态可以用来增强发射端和接收端的耦合；基于拓扑绝缘体中的拓扑保护模式有望用于高效率高鲁棒性的无线能量传输；利用莫尔超表面的设计思想可以令现有基于超表面的无线能量传输系统实现增强非线性的调谐功能。
宋明肇副教授是第一作者和共同通讯作者，共同作者为圣彼得堡光机大学（ITMO University）Pavel Belov教授、阿尔托大学（Aalto University）Constantin Simovski和Sergei Tretyakov教授等，佛罗里达国际大学（Florida International University）Alex Krasnok教授为共同通讯作者。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41928-021-00658-x
