近日，2016年度“超材料電磁調(diào)制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”學(xué)術(shù)委員會(huì)暨超材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)研討會(huì)在佛山保利洲際酒店舉行，佛山市委常委、常務(wù)副市長蔡家華、深圳光啟高等理工研究院副院長趙治亞、國家發(fā)改委、工業(yè)及信息部的領(lǐng)導(dǎo)及專家出席了會(huì)議，就超材料的應(yīng)用、發(fā)展前景以及未來的挑戰(zhàn)進(jìn)行了交流。

    ▎超材料是什么？

    超材料作為獨(dú)立的學(xué)科，始于2001年。超材料被《科學(xué)》雜志列入本世紀(jì)前十年的10項(xiàng)重要科學(xué)進(jìn)展之一，被美國國防部列為重點(diǎn)關(guān)注的六大顛覆性基礎(chǔ)研究領(lǐng)域之一。

    超材料作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，被被中國列入國家十三五規(guī)劃綱要的重大工程及項(xiàng)目。2016年10月1日，經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)，我國正式發(fā)布實(shí)施超材料領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)《電磁超材料術(shù)語》。這是全球第一份超材料領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)。

    根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)的定義，超材料（英文為metamaterials）是一種特種復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)，通過對(duì)材料關(guān)鍵物理尺寸上進(jìn)行有序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其獲得常規(guī)材料所不具備的超常物理性質(zhì)；電磁超材料（electromagnetic metamaterials）是具有超常電磁特性的超材料。

    超常的物理特性使得超材料的應(yīng)用前景十分廣泛，其應(yīng)用范圍覆蓋了工業(yè)、軍事、生活等各個(gè)方面。特別是電磁超材料，對(duì)未來的通信、光電子/微電子、先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)以及隱身、探測、核磁、強(qiáng)磁場、太陽能及微波能利用等技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

    在超材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面，國外在積極進(jìn)行超材料產(chǎn)業(yè)化研究的公司包括波音航天航空公司（美國）、豐田汽車公司（日本）、LG電子公司（韓國）、雷神導(dǎo)彈公司（美國）等；而國內(nèi)深圳光啟高等理工研究院在超材料產(chǎn)業(yè)化方面取得了一定成果，在推進(jìn)超材料產(chǎn)業(yè)化方面走在世界前列。

    超材料電磁調(diào)制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托于深圳光啟高等理工研究院建立，2015年11月通過驗(yàn)收，是我國首個(gè)超材料技術(shù)的國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室組建以來一直瞄準(zhǔn)國際超材料研究發(fā)展方向和技術(shù)前沿，開展超材料電磁調(diào)制技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究。該次研討會(huì)的召開，是為加快推進(jìn)國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略實(shí)施，加強(qiáng)我國超材料及相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)超材料技術(shù)從科學(xué)研究走向大規(guī)模應(yīng)用。

    佛山市委常委、常務(wù)副市長蔡家華在會(huì)議上致辭。他肯定了深圳光啟高等理工研究院在超材料領(lǐng)域所取得的成績，并表示，佛山是全國重要的制造業(yè)基地，將以打造國家制造業(yè)創(chuàng)新中心為戰(zhàn)略引領(lǐng)現(xiàn)代化建設(shè)全局，目前已經(jīng)將新材料和高端裝備作為支柱產(chǎn)業(yè)來扶持。

    光啟高等理工研究院副院長趙治亞表示，光啟專注于超材料科學(xué)研究和技術(shù)轉(zhuǎn)化，目前已掌握世界前沿的超材料技術(shù)及相關(guān)核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已經(jīng)成為超材料行業(yè)的龍頭企業(yè)，并正在全力推進(jìn)超材料技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

    工業(yè)及信息部軟件與集成電路促進(jìn)中心云計(jì)算研究中心主任楊東日認(rèn)為，超材料作為一種新興的、創(chuàng)新型技術(shù)，突破了自然規(guī)律的限制，實(shí)現(xiàn)了常規(guī)材料所不具備的超常物理性質(zhì)，極大地拓展了材料的應(yīng)用廣度和深度，在軍、民領(lǐng)域都有龐大的市場需求，“佛山優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與新興的超材料創(chuàng)新技術(shù)相結(jié)合，必將擦出絢麗的火花。”

    來自材料領(lǐng)域的專家亦就相關(guān)議題進(jìn)行了主題演講和交流。同時(shí)，超材料電磁調(diào)制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)舉行閉門會(huì)議，進(jìn)行了2016年工作報(bào)告及審議實(shí)驗(yàn)室“十三五”研究規(guī)劃等議題。

    ▎超材料顛覆式應(yīng)用

    今年在珠海舉行的第十一屆中國國際航空航天博覽會(huì)上，光啟集團(tuán)首次大規(guī)模展示了超材料的部分產(chǎn)品。

    光啟展出的超材料產(chǎn)品包括超材料隱身格柵、吸波平板、吸波蜂窩、超材料隱身衛(wèi)星通訊天線、超材料隱身進(jìn)氣腔體、超材料隱身機(jī)翼結(jié)構(gòu)、超材料高性能天線罩、桅桿隱身天線罩、通氣管桅桿、紅外隱身衣、金屬水、智能機(jī)翼、蒙皮健康監(jiān)測、聲學(xué)超材料、防結(jié)冰疏水板、超材料平板便攜天線等。

    超材料隱身格柵

    “  相比傳統(tǒng)的金屬格柵，超材料隱身格柵具有優(yōu)異的隱身性能，且重量減輕50%，避免了難噴涂、易脫落、難維護(hù)的問題，大規(guī)模使用可提高整機(jī)隱身能力，擴(kuò)大重量優(yōu)勢(shì)，降低使用和維護(hù)成本。”

    超材料高性能天線罩

    “超材料高性能天線罩可實(shí)現(xiàn)寬頻透波、選頻隱身、提升電磁兼容能力等特點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用場景。”

    這是光啟首次大規(guī)模集中展示超材料技術(shù)的應(yīng)用，其中，隱身功能就是一大看點(diǎn)。以紅外隱身衣為例，其直觀地展示了超材料技術(shù)的隱身功能。該技術(shù)可用于關(guān)鍵目標(biāo)的紅外偽裝，在不影響超材料雷達(dá)吸波性能的前提下，實(shí)現(xiàn)紅外偽裝與寬頻雷達(dá)隱身的兼容，控制目標(biāo)的紅外輻射特性與背景一致，從而使其在紅外熱像儀上無法辨識(shí)。簡而言之，人站在墻體前，用披風(fēng)遮擋人體部位，在紅外熱線儀中觀察，被遮擋部位的顏色就能和墻體一致。

    紅外隱身衣

    據(jù)介紹，超材料在隱身裝備領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用價(jià)值，在過去五年里，光啟以武器裝備發(fā)展需求為牽引，創(chuàng)建了軍用超材料裝備研制生產(chǎn)體系，技術(shù)能力達(dá)到國際領(lǐng)先水平。軍用超材料隱身結(jié)構(gòu)產(chǎn)品已在空軍、海軍、火箭軍多個(gè)重點(diǎn)型號(hào)上研制應(yīng)用，大幅提升了軍事裝備的隱身性能并且從根本上解決了傳統(tǒng)隱身裝備無法維護(hù)的難題，增強(qiáng)了與F-35、DDG1000、薩德等先進(jìn)武器裝備的對(duì)抗能力。

    光啟超材料技術(shù)發(fā)展出的跨代隱身技術(shù)具有五大優(yōu)勢(shì)：從根本上提升了高端裝備的隱身性能，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)涂料無法解決的全頻段涵蓋低頻到紅外，隱身性能相比涂料提升一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)；從根本上解決了傳統(tǒng)涂料隱身無法維護(hù)的問題；從根本上解決了“隱身”、“探測（天線）”、“結(jié)構(gòu)承載”一體化的難題；減輕了隱身結(jié)構(gòu)50%的重量；全壽命周期使用成本降低40%。