随着微波通讯、卫星通讯以及航天技术的迅猛发展,无线能量传输与收集技术在现代化、智能化、信息化的发展中,有着重要的战略意义。新型人工电磁媒质产生了很多新概念和应用的潜在可能性,它是材料科学、材料工艺、电磁理论、微波、天线和光学工程以及先进测量等一系列学科的交叉和融合。该研究创新性的结合电磁超表面(Metasurfaces)和无线能量传输/收集技术,分析了环境电磁波能量的空时频分布特性,设计了多种针对环境无线能量收集的电磁超表面结构并取代传统的天线作为能量收集系统中整流器的前端;研究可植入生物系统的微波无线能量传输技术,实现了人体生物环境的无线能量传输收发系统;基于电磁超表面结构,设计了近场聚焦的平面反射超表面阵列,实现了多波束和多焦点平面反射阵电磁能聚焦高效传输创新设计;解决了能量转化机理、新型材料及新结构发电与储能等基础问题。随着电子信息技术的飞速发展,当前已呈现出无线通信网络与无线传感网日益融合的趋势,将新型高效的无线能量传输/收集系统应用于移动终端设备和物联网传感网络的无线充电和供电,这无论是在国防还是国民经济的各个领域,均有着广阔的应用前景。