超材料又名超穎材料,是指通過(guò)人工結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的、具有天然材料所不具備的超常性質(zhì)材料系統(tǒng),是新材料領(lǐng)域重要的發(fā)展方向之一。通過(guò)對(duì)材料結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),可廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信、航天航空、新能源利用、生物醫(yī)療等眾多領(lǐng)域。
超材料是一種特種復(fù)合材料或結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)材料關(guān)鍵物理尺寸上進(jìn)行有序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),獲得常規(guī)材料所不具備的超常物理性質(zhì)。“通俗地講,以往的創(chuàng)新是根據(jù)自然界有什么材料,制作什么樣的物品。超材料則是逆向思維,根據(jù)不同應(yīng)用需求,制造具備特定性能的材料,真正做到‘按需定制’。比如要求材料具有電磁波隱身功能,可以通過(guò)設(shè)計(jì)算法,重新排布微結(jié)構(gòu)單元,改變其電磁傳播性質(zhì),為它穿上‘隱身衣’?!惫鈫⒓瘓F(tuán)電磁設(shè)計(jì)部部長(zhǎng)商院芳說(shuō)。
“十二五”期間,863計(jì)劃新材料技術(shù)領(lǐng)域辦公室支持了“超材料及其相關(guān)器件關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”主題項(xiàng)目。該項(xiàng)目牽頭單位為光啟集團(tuán)旗下的深圳光啟高等理工研究院,研發(fā)項(xiàng)目課題為“超材料空間調(diào)制技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化”。
該項(xiàng)目開(kāi)展了大量系統(tǒng)研究工作,突破了介質(zhì)基超材料及器件的關(guān)鍵制備、基于超材料的天線小型化等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超材料空間調(diào)制技術(shù)在數(shù)字微波天饋等系統(tǒng)中的應(yīng)用,解決了關(guān)鍵技術(shù)障礙;并建成了一條超材料生產(chǎn)精試線,為超材料創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展提供了量產(chǎn)驗(yàn)證基地和工藝驗(yàn)證基地。該項(xiàng)目的實(shí)施提升了超材料及其相關(guān)器件研發(fā)與應(yīng)用的理論和技術(shù)支撐水平,整合了國(guó)內(nèi)超材料研究的優(yōu)勢(shì)力量,培養(yǎng)了一批超材料領(lǐng)域的科研團(tuán)隊(duì),形成了超材料設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造和測(cè)試平臺(tái)。
為進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,科技部制定了《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》。在基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)升級(jí)方面,大力推進(jìn)鋼鐵、有色、石化等傳統(tǒng)(基礎(chǔ))材料技術(shù)提升,滿足國(guó)家建設(shè)需求、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排;在新材料技術(shù)發(fā)展方面,重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略性電子材料、先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料、新型功能與智能材料,滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求;發(fā)展前瞻性材料技術(shù),突破納米材料技術(shù)、材料基因工程技術(shù),形成新的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn);加強(qiáng)材料基地與人才隊(duì)伍建設(shè),增強(qiáng)材料領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新能力。