超材料技術已在多領域產生顛覆性效應

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，科幻作品里的隱身暢想將逐漸走向現實，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。超材料的概念起源于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復合材料。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于各種先進裝備，由此衍生出的相關技術也已在多個領域產生了顛覆性效應。光啟技術股份有限公司董事長劉若鵬認為，經過近十多年的發展，超材料技術已經成為新型裝備研發和制造領域不可或缺的主流技術。如在航空航天裝備領域，超材料可用來制造輕質、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，并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。”劉若鵬說。日前，工信部、國務院國資委聯合發布了第一批前沿材料產業化重點發展指導目錄，超材料被列入該目錄中。第四代超材料技術顛覆了以往的技術認知，目前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產品，將會應用到第四代超材料技術。

近年來，我國新材料產業發展迅速，產業規模不斷壯大。然而，由于前沿材料生產的技術門檻高、研發周期長，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，其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產業化都有共同規律，要尊重其共性和規律。