黃慶紅 孫強(qiáng)

超材料一詞來源于其英文名稱Metamaterial，又被譯為特異材料，是21世紀(jì)物理學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)的一個(gè)新的學(xué)術(shù)詞匯，其定義是“具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料”。比如屬于超材料的左手材料（負(fù)折射率材料）同光波相互作用的方式與自然材料迥然不同。因?yàn)槌牧系奈镄杂扇斯そY(jié)構(gòu)決定而不是由材料本征特性所決定，所以超材料的誕生為材料界引入一個(gè)全新的設(shè)計(jì)理念，以往是自然界有何種材料，就能制造出何種物件，而超材料完全是逆向設(shè)計(jì)，即針對(duì)電磁波的應(yīng)用需求制造出相應(yīng)功能的材料。超材料的目標(biāo)是利用人造構(gòu)成要素替代原子及分子、以類似結(jié)晶的結(jié)構(gòu)規(guī)律來形成新的傳輸介質(zhì)[1]。近年來超材料的研究范圍主要有：左手材料、光子晶體、頻率選擇表面等。

一、超材料研究受到重視

1967年，蘇聯(lián)理論物理學(xué)家Veselago首次假設(shè)具有“左手/負(fù)折射率”特性的超材料存在，并發(fā)表論文，認(rèn)為這種材料同時(shí)具有負(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率。Veselago在論文中預(yù)言了這種材料的多種特性，包括：不同于傳統(tǒng)材料的正折射率，這種材料呈現(xiàn)出負(fù)折射率；該材料呈現(xiàn)電磁波的“左手”傳播特性，即電磁波的電場(chǎng)、磁場(chǎng)和波矢構(gòu)成左手關(guān)系，因此被稱為左手材料。

但是直到2000年，首個(gè)關(guān)于左手材料的報(bào)告才問世。此后，Veselago的眾多預(yù)測(cè)都得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或廣泛模擬。為了深入了解左手材料的物理原理和國防應(yīng)用前景，美國DARPA國防科學(xué)辦公室于2009年發(fā)布負(fù)折射率材料（NIM）項(xiàng)目，旨在深入研究“左手”傳輸物理特性以及負(fù)折射率，以擴(kuò)展能夠觀測(cè)到這種現(xiàn)象的頻段。研究人員已經(jīng)確認(rèn)了具有負(fù)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的共振射頻結(jié)構(gòu)中存在負(fù)折射，目前正探索這種材料在國防上的應(yīng)用。

國防應(yīng)用需要顯著提高現(xiàn)有NIM的特性（帶寬、損耗、運(yùn)行頻率等），并深入了解該材料電磁傳輸?shù)奈锢硖匦?。國防科學(xué)辦公室NIM項(xiàng)目的詳細(xì)技術(shù)目標(biāo)包括：①實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和深入了解負(fù)折射率材料的物理特性、反向群推論以及相位速率；②研究和演示利用負(fù)折射率材料進(jìn)行亞波長(zhǎng)成像；③拓展負(fù)折射率材料的工作頻率范圍；④了解和降低負(fù)折射率材料在實(shí)際應(yīng)用中的損耗機(jī)制。

按照項(xiàng)目設(shè)想，負(fù)折射率材料取得的技術(shù)進(jìn)步會(huì)形成多個(gè)國防應(yīng)用，包括輕量、微型化射頻結(jié)構(gòu)，并提高成像系統(tǒng)的光學(xué)特性。

二、超材料設(shè)計(jì)獨(dú)樹一幟

采用遺傳算法逐個(gè)篩選超材料微結(jié)構(gòu)中的幾何圖案以獲得最優(yōu)模式；利用變換光學(xué)法可根據(jù)所需光線傳播路徑設(shè)計(jì)出光學(xué)超材料。

1.遺傳算法設(shè)計(jì)寬帶超材料[3]

2014年5月，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)電子工程和材料科學(xué)系的研究團(tuán)隊(duì)使用遺傳算法設(shè)計(jì)出可以在紅外波段提供寬帶吸收的特殊材料——超材料。這是第一次設(shè)計(jì)出覆蓋紅外光譜的超倍頻程帶寬材料。具有更寬吸收帶寬意味著可以在很寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)使材料免受電磁輻射，屏蔽儀器不被紅外傳感器發(fā)現(xiàn)，起到保護(hù)儀器的作用。

研究者研究了銀、金、鈀材料，發(fā)現(xiàn)可以鈀提供更好的帶寬覆蓋。這種新超材料由硅襯底或基板上的疊層組成。第一層是鈀，其次是聚酰亞胺層。在此層之上是鈀絲網(wǎng)層。絲網(wǎng)有精致復(fù)雜的亞波長(zhǎng)級(jí)幾何圖案，用于阻擋各種紅外波長(zhǎng)。只要合理設(shè)計(jì)絲網(wǎng)上比波長(zhǎng)小得多的圖案，疊層材料結(jié)構(gòu)可以作為一個(gè)高效吸收器，能吸收以55°角入射到絲網(wǎng)上的90%的紅外輻射。聚酰亞胺層覆蓋整個(gè)吸收器。

研究者使用一種遺傳算法設(shè)計(jì)該材料所需的絲網(wǎng)圖案。通過一系列的0和1染色體來描述絲網(wǎng)圖案，讓算法隨機(jī)選擇圖案以創(chuàng)建設(shè)計(jì)初始種群。該算法測(cè)試圖案后只保存最好的并淘汰其他。最好圖案被調(diào)整為第2代。經(jīng)過數(shù)代的優(yōu)勝劣汰，選拔出來的好圖案達(dá)到甚至超過了初始設(shè)計(jì)目標(biāo)。隨著時(shí)間推移，每一代的最佳圖案都被保存。

如果沒有遺傳算法將無法得到一個(gè)覆蓋倍頻程的帶寬。過去研究人員一直試圖使用多個(gè)層覆蓋的帶寬，但多層難以制造和正確套準(zhǔn)。超材料卻能容易制造，因?yàn)樗呛?jiǎn)單的金屬或塑料層，不需要復(fù)雜的逐層套準(zhǔn)。聚酰亞胺透明層可用來保護(hù)絲網(wǎng)，也有助于減少波從空氣進(jìn)入裝置可能發(fā)生的任何阻抗失配。遺傳算法通常應(yīng)用于電磁學(xué)，但是使用該方法設(shè)計(jì)超材料卻是首次。

2.變換光學(xué)設(shè)計(jì)超材料[4]

光學(xué)超材料由亞波長(zhǎng)單元的均勻陣列所構(gòu)成，具有設(shè)計(jì)所需的獨(dú)特性質(zhì)。但當(dāng)設(shè)計(jì)拓展到非均勻陣列，將產(chǎn)生更多的特性選擇，這為變換光學(xué)（Transformation Optics）打開了大門。與幾何光學(xué)不同，變換光學(xué)的原理，是任何所需的電磁場(chǎng)光滑變形都可以通過對(duì)超材料適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)。可以操縱亞波長(zhǎng)陣列超材料內(nèi)的電磁場(chǎng)，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以任意方式改變電場(chǎng)線和磁場(chǎng)線的傳播路徑。比如，設(shè)計(jì)隱藏物體的隱形斗篷，先指定所需繞過隱藏物體的光路，再用變換光學(xué)設(shè)計(jì)滿足光路的超材料參數(shù)，如尺度、單元個(gè)數(shù)、結(jié)構(gòu)和形狀。組成超材料的亞波長(zhǎng)單元形成變換光學(xué)建構(gòu)塊，在可見光波段，每個(gè)單元必須小于400～700nm。對(duì)開發(fā)光學(xué)超材料而言，變換光學(xué)將成為首選設(shè)計(jì)工具。

三、超材料制備千帆競(jìng)發(fā)

如何制備大面積的超材料是研究人員關(guān)注的首要問題。依據(jù)對(duì)中國專利公布公告的檢索，在871個(gè)超材料主題公告中，超材料制備方法占據(jù)96%，可見超材料制備方法的研究正處于百軻爭(zhēng)流、千帆競(jìng)發(fā)的蓬勃發(fā)展時(shí)期。目前較為成熟的制備方法包括“圖案第一”法、納米轉(zhuǎn)印法、剝離工藝、立體打印和電子束光刻。

1.“圖案第一”法[5]

“圖案第一”（Pattern-first）工藝是先制備一種有圖案的犧牲層襯底，然后在襯底上重復(fù)沉積其他各層。此法受到超材料總厚度（幾十納米或更?。┑南拗?，因此限制了可以實(shí)現(xiàn)的共振類型，以及最終的薄膜功能。實(shí)驗(yàn)表明“圖案第一”的薄膜總厚度增加到300nm、沉積5個(gè)雙層薄膜時(shí)，可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的特征共振和明顯的超材料特征。

2.剝離工藝[5]

2014年5月9日，新加坡科技研究局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)研究所驗(yàn)證了一種有前景的新型制備工藝——三層剝離（trilayer lift-off）工藝，可以生產(chǎn)大面積漁網(wǎng)超材料（fishnet metamaterials）。大多數(shù)光學(xué)超材料是由微小的重復(fù)金屬結(jié)構(gòu)組成。當(dāng)有特殊頻率的光照在結(jié)構(gòu)上，可在每個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)建立振蕩場(chǎng)。這些場(chǎng)彼此共振從而產(chǎn)生所需要的集體行為。漁網(wǎng)超材料通常有幾層垂直堆疊的重復(fù)單元，分布在較大的橫向尺度上。因?yàn)樵诖怪焙退椒较蚨加薪Y(jié)構(gòu)，被稱為3維材料。

為實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)，研究組采用了一種被稱為三層剝離（trilayer liftoff）的工藝，在二氧化硅（SiO2）層上附著一個(gè)有圖案的光刻膠犧牲層，在SiO2層下面涂復(fù)第2層光刻膠層。通過交替的圖案形成和蝕刻步驟，實(shí)現(xiàn)了薄膜厚度大大超過薄膜上光刻的橫向圖案尺寸。三層剝離技術(shù)可以幫助研究人員更容易設(shè)計(jì)和制備出大面積3維納米器件，使超材料應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。此工藝通常用于工業(yè)界很少用于實(shí)驗(yàn)室。

3.納米轉(zhuǎn)印法[6]

2014年第3期《先進(jìn)光學(xué)材料》介紹了美國中佛羅里達(dá)大學(xué)光學(xué)和納米技術(shù)專家們的研究成果——工作在可見光譜的長(zhǎng)列多層3維超材料。通過使用納米轉(zhuǎn)移印刷（nanotransfer printing）法，可以改變周圍物體折射率從而控制光的傳播。納米轉(zhuǎn)印技術(shù)制備了金屬/電介質(zhì)復(fù)合薄膜材料，具有納米圖案的薄膜相互層疊形成3維結(jié)構(gòu)，能夠在可見光譜范圍工作。大面積制備超材料再跟隨一個(gè)簡(jiǎn)單的印刷工藝，可以實(shí)現(xiàn)基于設(shè)計(jì)的納米級(jí)光學(xué)響應(yīng)新型器件。

4.立體打印技術(shù)[7]

2014年4月，中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所公開了一種立體打印技術(shù)制作3維周期結(jié)構(gòu)超材料的方法。這種屬于微細(xì)加工和微波技術(shù)領(lǐng)域的制備方法，解決了現(xiàn)有制作超材料方法中精度差、耗時(shí)長(zhǎng)的技術(shù)問題。此方法利用3維建模軟件分別建立超材料中金屬材料結(jié)構(gòu)的3維CAD模型和樹脂材料結(jié)構(gòu)的3維CAD模型，再將3維CAD模型轉(zhuǎn)換成STL格式文件，輸入雙材料立體打印機(jī)，采用不同材料同時(shí)打印超材料的金屬材料結(jié)構(gòu)和樹脂材料結(jié)構(gòu)，得到3維周期結(jié)構(gòu)超材料。此方法可以制作任意三維周期單元任意面型的超材料，具有制作精度高、速度快、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。

5.電子束光刻[8]

2014年3月，新加坡南洋理工大學(xué)提供了一種生成在可見光-紅外范圍內(nèi)可操作的超材料方法。具體步驟包括：①在基板上沉積導(dǎo)電材料層；②在導(dǎo)電材料層上形成電子束光刻膠層；③利用電子束光刻使光刻膠層圖案化以形成有圖案的基板；④將貴金屬層沉積在有圖案的基板上；⑤除去光刻膠。此方法提供了一種在可見光-紅外范圍內(nèi)可操作的超材料，此超材料在基板上具有約20～40nm的最小線寬的裂環(huán)諧振器。此外，這種方法還提供了一種用于化學(xué)或生物傳感的透明光子器件或傳感器，此透明光子器件或傳感器包含所述超材料。

四、超材料在國防領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊

隨著超材料研究的不斷深入，其潛在應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，已從微波發(fā)展到太赫茲以及光波段。令人興奮的新型應(yīng)用如高效平面天線、能量采集器、隱身材料、太赫茲通信以及力學(xué)隱形衣正在不斷涌現(xiàn)。平面天線可以應(yīng)用于軍事通信衛(wèi)星，能量采集器可為軍用傳感器網(wǎng)絡(luò)提供能量，而隱身材料可制作雷達(dá)難以識(shí)別的隱身飛機(jī)外殼涂層等。

1.用于平面天線的超材料[9]

2014年4月16日，英國BAE系統(tǒng)公司和倫敦大學(xué)瑪麗女王學(xué)院合作創(chuàng)造了一種制造平面天線透鏡的新穎超材料，可使電磁波通過透鏡聚焦，從而實(shí)現(xiàn)提高天線增益和增強(qiáng)方向性的目的。這一突破可能使飛機(jī)、艦艇、無線電和衛(wèi)星天線的設(shè)計(jì)產(chǎn)生劃時(shí)代的變革。

平面透鏡具備了曲面透鏡的電磁屬性，同時(shí)保留了同樣的寬帶性能。這種復(fù)合超材料透鏡能夠嵌入飛機(jī)的蒙皮中，相對(duì)于當(dāng)前的機(jī)載天線這是一個(gè)重大飛躍。使用新型平面天線技術(shù)，可以用一個(gè)天線替換過去不同頻率工作的多個(gè)天線。BAE系統(tǒng)公司由此成為世界上第一個(gè)成功將變換光學(xué)融入超材料的企業(yè)。超材料天線具有質(zhì)量低、靈敏度高和方向性好的優(yōu)點(diǎn)，是雷達(dá)、戰(zhàn)斗機(jī)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的必備材料。

2.捕獲微波能量的超材料[10]

2013年11月7日，美國杜克大學(xué)普拉特工程學(xué)院設(shè)計(jì)了一種能量采集器，可調(diào)諧捕捉到的微波信號(hào)。能量采集器的關(guān)鍵在于應(yīng)用了超材料，其人工設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以捕捉各種形式的波能并調(diào)諧為可用能量，其能量轉(zhuǎn)換效率接近于太陽能電池。根據(jù)2013年12月的《應(yīng)用物理快報(bào)》，此無線能量采集器件可將微波信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓，為手機(jī)電池或其他小型電子設(shè)備充電。

能量采集器工作原理與將光能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能電池相似。這種通用能量采集器可以采集其他能源的信號(hào)，包括衛(wèi)星信號(hào)、聲波信號(hào)或Wi-Fi信號(hào)。研究人員設(shè)計(jì)了可捕獲微波的電路，用電路板把由玻璃纖維和銅導(dǎo)體組成的5個(gè)超材料結(jié)構(gòu)連接在一起，可將微波轉(zhuǎn)換為7.3V的電能。相比之下，用于小型電子設(shè)備的通用串行總線（USB）充電器只有5V電壓。研究目標(biāo)是利用超材料結(jié)構(gòu)電路實(shí)現(xiàn)37%的最高能源效率，堪與太陽能電池相比較。此外，超材料結(jié)構(gòu)電路還可用于其他類型的能量采集，如振動(dòng)能和聲能。

超材料能量采集器還可以制作到手機(jī)上，在閑置時(shí)允許手機(jī)無線充電。依據(jù)此原理，在附近無傳統(tǒng)插座可利用時(shí)，手機(jī)使用者可以從鄰近的手機(jī)信號(hào)塔采集能量。

杜克大學(xué)的工作驗(yàn)證了一種簡(jiǎn)單而廉價(jià)的電磁能量采集方式。設(shè)計(jì)的奇妙之處在于基本構(gòu)建塊是獨(dú)立、可添加和刪減的。設(shè)計(jì)者可以簡(jiǎn)單地組裝多個(gè)模塊以增加捕獲的能量。例如，可以組裝一系列的能量采集模塊，捕捉一組已知的穿越頭頂上空的衛(wèi)星信號(hào)。信號(hào)所產(chǎn)生的能量可以驅(qū)動(dòng)偏遠(yuǎn)地方，如山頂或沙漠的一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)工作。

3.具備隱身功能的超材料[6]

2014年3月31日，美國中佛羅里達(dá)大學(xué)科學(xué)家創(chuàng)造了被稱為超材料的人造納米結(jié)構(gòu)，可以使光彎曲。在一個(gè)物體周圍控制和彎曲光線從而使肉眼難以看到物體，這是科幻小說中隱形斗篷的理論依據(jù)?，F(xiàn)實(shí)中利用超材料制作隱形斗篷還面臨巨大挑戰(zhàn)。此研究可能將克服這一障礙。

因?yàn)樘烊徊牧喜豢赡軐⒐饩€彎曲，科學(xué)家創(chuàng)建了人造納米結(jié)構(gòu)超材料來完成此重任，在3維空間通過結(jié)構(gòu)操縱、控制電磁響應(yīng)將實(shí)現(xiàn)對(duì)光的精確控制。利用此技術(shù)可以創(chuàng)建具有所設(shè)計(jì)的光學(xué)特性的更大面積的超材料，以便制造現(xiàn)實(shí)可用的器件。比如開發(fā)大面積超材料吸收器，使戰(zhàn)斗機(jī)隱身于探測(cè)系統(tǒng)，不被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)。

4.寬帶太赫茲通信用超材料[11]

2014年1月17日，美國能源部艾姆斯（Ames）實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家驗(yàn)證采用超材料可產(chǎn)生寬頻帶太赫茲（THz）電磁波。此發(fā)現(xiàn)將有助于開發(fā)無損成像和傳感技術(shù)，使THz速率的信息通信、信息處理和存儲(chǔ)成為可能。

THz電磁波位于電波（如微波和無線電波）和光波（如紅外和紫外波）之間的中間頻帶。利用THz波可以加速電信技術(shù)發(fā)展，為理解光子學(xué)的基本性質(zhì)開辟新天地。但是如何有效地產(chǎn)生和探測(cè)THz波的相關(guān)技術(shù)難題限制了其使用范圍。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，艾姆斯實(shí)驗(yàn)室開始嘗試自然材料以外的可能解決方案。因?yàn)槌牧媳憩F(xiàn)出自然界所不存在的光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室開始采用人造超材料。

德國理工學(xué)院創(chuàng)建了由特殊類型的元原子（Meta-atom）組成的分裂環(huán)諧振器超材料。U形分裂環(huán)諧振器顯示出在THz到紅外光譜內(nèi)對(duì)任何所需頻率波的強(qiáng)磁響應(yīng)。

從事超快速激光光譜技術(shù)研究的艾姆斯實(shí)驗(yàn)室，設(shè)計(jì)了飛秒激光實(shí)驗(yàn)，證明從單一納米厚度的超材料可發(fā)射THz波。超短激光脈沖與超材料不同尋常的特性相結(jié)合，可以使發(fā)射極厚度顯著降低，從而高效率產(chǎn)生寬頻帶THz波。

研究組采用1.5μm通信波長(zhǎng)驗(yàn)證其技術(shù)。調(diào)整超材料中元原子尺寸便可定制產(chǎn)生THz波。從原理上說，可以將此技術(shù)擴(kuò)展到全部THz頻段。更重要的是，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的超材料THz發(fā)射極僅有40nm厚，而以往傳統(tǒng)發(fā)射極厚度是此超材料發(fā)射極的數(shù)千倍。此技術(shù)為填補(bǔ)THz技術(shù)差距提供了可能的解決方案。方案解決了THz發(fā)射極技術(shù)的4個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)：效率、寬帶頻譜、體積小型化尺寸和可調(diào)諧性。

5.避免物體被觸摸到的隱形衣[12]

2014年6月，德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）科學(xué)家成功創(chuàng)建一個(gè)裝置，物體放于其中難以被觸摸到。該研究成果發(fā)表在《自然·通信》雜志上。在過去幾年，科研人員已經(jīng)開發(fā)出各種各樣的物理隱形衣。例如光學(xué)隱形衣使對(duì)象難以看到，而其他類型隱形衣可以讓熱或聲音不受影響地穿過。KIT科學(xué)家開發(fā)出一個(gè)全新的力學(xué)隱形衣，它使對(duì)象難以觸摸到。

隱形衣由聚合物超材料制成，其特性取決于空間結(jié)構(gòu)。在需要被隱藏的對(duì)象周圍建造此結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中力量分布依賴于所處位置。開發(fā)力學(xué)隱形衣的最大障礙是將精密組件在一定尺寸內(nèi)完整排列。此處的超材料是一種亞微米精度結(jié)構(gòu)的晶體材料，由針尖接觸的針形錐體組成。接觸點(diǎn)的大小通過準(zhǔn)確計(jì)算以獲得所需的力學(xué)性能。在此結(jié)構(gòu)中，手指或測(cè)量?jī)x器無法感受到結(jié)構(gòu)的存在。

在制備隱形衣時(shí)，一支硬圓筒插入到底層。被隱藏的對(duì)象置入圓筒腔，如果一個(gè)輕質(zhì)泡沫或多層棉覆蓋于硬筒上方，將很難觸碰到硬筒，但作為一種形式仍然可以感覺到。超材料結(jié)構(gòu)引導(dǎo)觸指的力量使得圓筒完全被隱藏。這就像在安徒生的童話故事《公主和豌豆》中，盡管床墊很厚公主還能夠感覺到床墊下的豌豆。但使用新型超材料，只需要薄薄一層床墊足以讓公主睡得好。

這種力學(xué)隱形衣的實(shí)現(xiàn)相當(dāng)復(fù)雜。當(dāng)定義了所需的力學(xué)特性后，利用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出物理基本方程，以對(duì)超材料的結(jié)構(gòu)得出結(jié)論。使用此方法可以設(shè)計(jì)出自然界不存在的材料，例如難以壓動(dòng)的僵硬固體，但柔軟的可用剪刀剪。超材料由聚合物制備，采用KIT學(xué)院的“剝離納米劃痕”（spinoff Nanoscribe）激光直寫法，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)度幾個(gè)毫米的完整樣本要求精度。

力學(xué)隱形衣雖然還在純粹的基礎(chǔ)物理研究階段，但是將會(huì)為近幾年的國防應(yīng)用開辟一條新路。采用這種自由選擇力學(xué)特性的超材料，可以研制出隱藏電纜管道的非常輕薄但很舒服的野營墊。

截至目前，圍繞超材料的研究大多屬于理論探討和實(shí)驗(yàn)室樣品研制階段。進(jìn)一步的研究將會(huì)為超材料提供更廣闊的國防電子設(shè)備應(yīng)用空間，比如工作在可見光到紅外甚至更長(zhǎng)波段基于超材料結(jié)構(gòu)的石墨烯晶體管、用于可見光成像與太赫茲成像的CMOS數(shù)字圖像傳感器、提高增益降低成本的微帶貼片天線、超材料頻選表面制成的衛(wèi)星天線、高效薄膜太陽能電池、光譜檢測(cè)分析設(shè)備等。根據(jù)美國Lux研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)報(bào)告，超材料在未來10年將得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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