6月4日，工信部部長金壯龍在由工信部主辦的第31屆中國國際信息通信展覽會上表示，將前瞻布局下一代互聯(lián)網(wǎng)等前沿領(lǐng)域，全面推進6G技術(shù)研發(fā)。
圖? 6G總體愿景圖
金壯龍表示，信息通信業(yè)是國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性行業(yè)，對促進經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要支撐作用。我國建成全球規(guī)模最大、技術(shù)領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用新業(yè)態(tài)、新模式蓬勃興起，信息通信業(yè)有效驅(qū)動了實體經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。要加快推動新型信息基礎(chǔ)設(shè)施體系化發(fā)展，加速信息技術(shù)賦能，深化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用。同時，加快培育新興產(chǎn)業(yè)，持續(xù)增強移動通信、光通信等領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，前瞻布局下一代互聯(lián)網(wǎng)等前沿領(lǐng)域，全面推進6G技術(shù)研發(fā)。隨著5G大規(guī)模商用，全球業(yè)界已開啟對下一代移動通信技術(shù)（6G）的研究探索。6G是繼5G之后的第六代移動通信網(wǎng)絡(luò)，在通信速率、延時能耗及覆蓋范圍等方面都將面臨更大的挑戰(zhàn)。6G將構(gòu)建人機物智慧互聯(lián)、智能體高效互通的新型網(wǎng)絡(luò)，在大幅提升網(wǎng)絡(luò)能力的基礎(chǔ)上，具備智慧內(nèi)生、多維感知、數(shù)字孿生、安全內(nèi)生等新功能，實現(xiàn)從服務(wù)于人、人與物，到支撐智能體高效聯(lián)接的躍遷，通過人機物智能互聯(lián)、協(xié)同共生，滿足經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展需求，服務(wù)智慧化生產(chǎn)與生活，推動構(gòu)建普惠智能的人類社會。
圖?6G通信對新材料的需求
6G技術(shù)覆蓋面極廣，是集多學(xué)科(如材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué)、微電子學(xué)等)與技術(shù)于一體的"高精尖"技術(shù)。6G的興起和發(fā)展離不開新材料的支撐6G的技術(shù)特征決定了其所依托的材料體系需要完成大規(guī)模革新，基礎(chǔ)材料技術(shù)的發(fā)展是全面提升6G應(yīng)用性能的關(guān)鍵。清華大學(xué)朱宏偉教授列舉了6G應(yīng)用中可能用到的關(guān)鍵新材料：6G應(yīng)用中的新型頻譜通信材料：作為未來6G通信中的兩個核心波段，太赫茲和可見光波段相關(guān)材料技術(shù)尚不成熟?，F(xiàn)有研究雖然已經(jīng)在太赫茲和可見光通信兩個領(lǐng)域取得了令人矚目的成果，但在材料的穩(wěn)定性、專用器件材料、光學(xué)天線材料、信道模型等方面仍面臨諸多嚴峻的挑戰(zhàn)。
6G應(yīng)用中的第三代半導(dǎo)體材料：為進一步減小器件尺寸、提高電路集成度、降低功耗等，6G的發(fā)展離不開微納電子技術(shù)的革新和半導(dǎo)體材料的發(fā)展?；诔牧系奶掌澒δ芷骷?，如太赫茲調(diào)制器、太赫茲波導(dǎo)、太赫茲濾波器等的發(fā)展同樣離不開第三代半導(dǎo)體材料。隨著數(shù)據(jù)流量增加、寬帶升級與頻率提高，通信組件與電子器件需要更高頻、更耐高溫、更高功率的半導(dǎo)體材料。
6G應(yīng)用中的新型功能材料：在6G應(yīng)用中，基于新型功能材料的高分辨率成像及傳感、精準定位、可穿戴顯示、移動機器人和無人機、專用處理器及下一代無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)使遠程呈現(xiàn)和虛擬現(xiàn)實交互成為可能。
6G應(yīng)用中的智能材料：6G通信技術(shù)將帶來更高速率、更低延遲、超高可靠性和高容量的通信能力，為智能醫(yī)療、萬物互聯(lián)、虛擬現(xiàn)實和工業(yè)4.0等領(lǐng)域提供強勁的技術(shù)支撐。石墨烯等二維材料的出現(xiàn)極大地推動了材料的低維革命性發(fā)展。因具有優(yōu)異的光、電、熱、磁等特性和成熟的晶圓尺寸單晶制備工藝，二維材料在未來 6G 通信中逐漸展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。
6G應(yīng)用中的電磁防護與熱管理材料：6G 的實施必然會產(chǎn)生一些潛在的負面影響。一方面，6G通信所采用的新波段有可能形成新的電磁輻射危害，影響人體健康、設(shè)備電磁兼容、信息安全等各個方面，有效的電磁防護措施與新材料(如金屬基超材料、石墨烯基超材料、編碼超材料、可控超材料) 的應(yīng)用必不可少。另一方面，伴隨 6G 應(yīng)用中器件小型化、柔性化和芯片集成化等趨勢，器件局部熱量的累積和快速散熱問題會更加嚴峻，高效的熱管理技術(shù)和相關(guān)材料(如二維材料、多級納米結(jié)構(gòu)、立方晶型等高導(dǎo)熱材料)的研發(fā)成為未來急需。
資料來源：
1.《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)白皮書》，IMT-2030(6G)推進組；
2.《6G時代的新材料》，朱宏偉，自然雜志