超材料技术 已在多领域产生颠覆性效应

本文转自：科技日报

超材料技术

已在多领域产生颠覆性效应

由辐射制冷超材料制作的能降温的钓鱼伞。

◎本报记者 叶 青

日前，中国科学院院士褚君浩现场展示利用特殊材料实现“隐身术”的一则视频火了。“未来，随着‘隐身’技术和超材料的逐渐成熟，科幻作品里的隐身畅想将逐渐走向现实。”视频中，褚君浩表示，“相信未来还会有更多‘隐身’装备改变我们的生活。”

褚君浩所提到的超材料，目前已应用到电磁、声学、力学、热学和量子等领域。超材料的概念起源于20世纪60年代，但直到21世纪初才被人们真正关注。所谓超材料，指的是一种通过人工微结构在亚波长尺度内精确调控物理场的复合材料。科研人员通过对微观结构的精确设计和控制，可使超材料形成全新的功能结构。

随着超材料技术的飞速发展，研究人员已将其应用于各种先进装备，由此衍生出的相关技术也已在多个领域产生了颠覆性效应。“在过去的20年时间里，前一阶段是在做基础研究，后一阶段是整个行业‘集中火力’，推动超材料从实验室进入到工程化阶段。”光启技术股份有限公司（以下简称光启技术）董事长刘若鹏认为，经过近10多年的发展，超材料技术已经成为新型装备研发和制造领域不可或缺的主流技术。如在航空航天装备领域，超材料可用来制造轻质、高强度的航天器材料，提高太空探测器和卫星的性能。在医疗领域，可以利用超材料的声学特性，实现更高分辨率的医学影像。

“如今超材料出现了三个新变化。一是超材料应用面和功能性不断增强，从最初的边缘技术或者新兴技术变成了当前的主流技术；二是超材料技术实现了从第三代到第四代的更新迭代，并开始进入到大规模应用环节；三是超材料的应用量呈现数量级变化。”刘若鹏说。

日前，工信部、国务院国资委联合发布了第一批前沿材料产业化重点发展指导目录，超材料被列入该目录中。“这几年我们最主要的工作是努力实现超材料第四代技术产品的规模化量产。”刘若鹏介绍，第四代超材料技术颠覆了以往的技术认知。目前第四代超材料技术已取得重大突破，进入到应用阶段。预计今年底或明年初交付的一些产品，将会应用到第四代超材料技术。

近年来，我国新材料产业发展迅速，产业规模不断壮大。然而，由于前沿材料生产的技术门槛高、研发周期长，因此其在应用方面还有待进一步挖掘。“客观来看，超材料行业的发展空间非常大，它的发展将会影响到更多的行业。但如果要继续深入研究超材料，还需要对之有比较清晰的界定和定义。在一个学科发展越发繁荣的时期，就越需要冷静和谨慎。”刘若鹏强调，任何一个新技术从实验室走向产业化都有共同规律，要尊重其共性和规律。

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