超材料已成新型裝備領域不可或缺的主流技術

超材料正讓科幻中的“隱身術”成為現(xiàn)實。近日，中國科學院院士褚君浩現(xiàn)場展示利用特殊材料實現(xiàn)“隱身術”的一則視頻火了?！拔磥?，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(xiàn)實?！币曨l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?！?/p>

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，并多次入選《科學》雜志評選的年度十大科技進展，被評為21世紀前十年影響人類的十大科技突破之一。

超材料發(fā)展呈現(xiàn)三個新變化

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。它是一門涉及物理學、光學、電子學等眾多領域的交叉學科。

所謂超材料，指的是一種通過人工微結構在亞波長尺度內(nèi)精確調(diào)控物理場的復合材料或結構陣列。通過對微觀結構的精確設計和控制，超材料可使產(chǎn)品形成全新的結構。

隨著超材料技術的飛速發(fā)展，研究人員已將這些功能結構應用到各種先進裝備上面，由此衍生出的相關技術也已在多個領域產(chǎn)生了顛覆性效應?！霸谶^去的20年時間里，前10年是在做基礎研究，后10年是整個行業(yè)集中火力推動超材料從實驗室進入到工程化階段?！惫鈫⒓夹g股份有限公司（以下簡稱光啟技術）董事長劉若鵬認為，經(jīng)過最近10多年的發(fā)展，超材料已經(jīng)成為新型裝備研發(fā)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(zhì)、高強度的航天器材料，提高太空探測器和衛(wèi)星的性能。在醫(yī)療領域，超聲成像技術可以利用超材料的聲學特性，實現(xiàn)更高分辨率的醫(yī)學影像。

“從當前裝備領域的發(fā)展來看，超材料出現(xiàn)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(xiàn)了從第三代到第四代技術的更新迭代，并開始進入到大規(guī)模應用環(huán)節(jié)；三是超材料的應用量呈現(xiàn)數(shù)量級的變化。”劉若鵬說。

加快前沿材料產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新發(fā)展

不久前，工信部、國務院國資委聯(lián)合發(fā)布了《關于印發(fā)前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點發(fā)展指導目錄（第一批）的通知》（以下簡稱《指導目錄》），涉及超材料、超導材料等15種材料，產(chǎn)業(yè)應用重點涉及航空航天、電子信息產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)以及高端工業(yè)制造等，目的在于加快前沿材料產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新發(fā)展，引導形成發(fā)展合力。

《指導目錄》提出聚焦已有相應研究成果，具備工程化產(chǎn)業(yè)化基礎、有望率先批量產(chǎn)業(yè)化的前沿材料，引導各類市場主體結合實際積極開展技術創(chuàng)新、應用探索和產(chǎn)業(yè)布局。

以光啟技術為例，其不僅率先實現(xiàn)了超材料規(guī)?；瘧?，還在批產(chǎn)制造、工藝制程上實現(xiàn)很多突破和創(chuàng)新。

“這幾年我們最主要的工作是努力實現(xiàn)第四代超材料技術的規(guī)模化量產(chǎn)。”劉若鵬介紹，第四代超材料技術顛覆了以往的技術認知，需要從理論體系、物理模型、原材料等方面進行全新研究。目前第四代超材料技術已取得重大突破，進入到應用階段。預計今年底或者明年初交付的一些產(chǎn)品，將會應用到第四代超材料技術。

“越發(fā)繁榮時期更需要冷靜”

新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎性產(chǎn)業(yè)，是未來高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導。前沿材料代表新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向與趨勢，具有先導性、引領性和顛覆性，是構建新的增長引擎的重要切入點。

近年來，我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大。然而，由于前沿材料產(chǎn)業(yè)的技術門檻高、研發(fā)周期長，其在應用方面還有待進一步挖掘。

“超材料領域擁有大量的原創(chuàng)性技術，以及還未被‘原創(chuàng)’出來的技術和大量的新標準?？陀^來看，包括超材料行業(yè)的未來、延展性或者發(fā)展空間非常大，將會影響到更多的行業(yè)。但如果要繼續(xù)深入研究超材料，還需要對之有比較清晰的邊界和定義。在一個學科發(fā)展越發(fā)繁榮的時期，更需要冷靜和謹慎?！眲⑷豉i強調(diào)，任何一個新技術，從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化都有共同規(guī)律，大家要尊重其共性和規(guī)律。

在劉若鵬看來，當一個新興科技產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出極好的發(fā)展前景時，應該扶持，讓其越做越大，迸發(fā)出產(chǎn)業(yè)新勢能?！耙獙⑿庐a(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中正確的做法好好總結，把‘做正確的事’發(fā)揚光大，因為未來科技的進步是需要靠做正確的事，而不是靠杜絕錯誤?！彼f。