超材料技術 已在多領域産生顛覆性效應

日前，中國科學院院士褚君浩現場展示利用特殊材料實現“隱身術”的一則視頻火了。“未來，隨著‘隱身’技術和超材料的逐漸成熟，科幻作品裏的隱身暢想將逐漸走向現實。”視頻中，褚君浩表示，“相信未來還會有更多‘隱身’裝備改變我們的生活。”

褚君浩所提到的超材料，目前已應用到電磁、聲學、力學、熱學和量子等領域。超材料的概念起源於20世紀60年代，但直到21世紀初才被人們真正關注。所謂超材料，指的是一種通過人工微結構在亞波長尺度內精確調控物理場的複合材料。科研人員通過對微觀結構的精確設計和控制，可使超材料形成全新的功能結構。

隨著超材料技術的飛速發展，研究人員已將其應用於各种先進裝備，由此衍生出的相關技術也已在多個領域産生了顛覆性效應。“在過去的20年時間裏，前一階段是在做基礎研究，後一階段是整個行業‘集中火力’，推動超材料從實驗室進入到工程化階段。”光啟技術股份有限公司（以下簡稱光啟技術）董事長劉若鵬認為，經過近10多年的發展，超材料技術已經成為新型裝備研發和製造領域不可或缺的主流技術。如在航空航天裝備領域，超材料可用來製造輕質、高強度的航天器材料，提高太空探測器和衛星的性能。在醫療領域，可以利用超材料的聲學特性，實現更高分辨率的醫學影像。

“如今超材料出現了三個新變化。一是超材料應用面和功能性不斷增強，從最初的邊緣技術或者新興技術變成了當前的主流技術；二是超材料技術實現了從第三代到第四代的更新迭代，並開始進入到大規模應用環節；三是超材料的應用量呈現數量級變化。”劉若鵬説。

日前，工信部、國務院國資委聯合發佈了第一批前沿材料産業化重點發展指導目錄，超材料被列入該目錄中。“這幾年我們最主要的工作是努力實現超材料第四代技術産品的規模化量産。”劉若鵬介紹，第四代超材料技術顛覆了以往的技術認知。目前第四代超材料技術已取得重大突破，進入到應用階段。預計今年底或明年初交付的一些産品，將會應用到第四代超材料技術。

近年來，我國新材料産業發展迅速，産業規模不斷壯大。然而，由於前沿材料生産的技術門檻高、研發週期長，因此其在應用方面還有待進一步挖掘。“客觀來看，超材料行業的發展空間非常大，它的發展將會影響到更多的行業。但如果要繼續深入研究超材料，還需要對之有比較清晰的界定和定義。在一個學科發展越發繁榮的時期，就越需要冷靜和謹慎。”劉若鵬強調，任何一個新技術從實驗室走向産業化都有共同規律，要尊重其共性和規律。