超材料又名超穎材料,是指通過人工結(jié)構實現(xiàn)的、具有天然材料所不具備的超常性質(zhì)材料系統(tǒng),是新材料領域重要的發(fā)展方向之一。通過對材料結(jié)構的創(chuàng)新設計,可廣泛應用于無線通信、航天航空、新能源利用、生物醫(yī)療等眾多領域。
超材料是一種特種復合材料或結(jié)構,通過對材料關鍵物理尺寸上進行有序結(jié)構設計,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,可以通過設計算法,重新排布微結(jié)構單元,改變其電磁傳播性質(zhì),為它穿上‘隱身衣’?!惫鈫⒓瘓F電磁設計部部長商院芳說。
“十二五”期間,863計劃新材料技術領域辦公室支持了“超材料及其相關器件關鍵技術研發(fā)”主題項目。該項目牽頭單位為光啟集團旗下的深圳光啟高等理工研究院,研發(fā)項目課題為“超材料空間調(diào)制技術研究與產(chǎn)業(yè)化”。
該項目開展了大量系統(tǒng)研究工作,突破了介質(zhì)基超材料及器件的關鍵制備、基于超材料的天線小型化等技術,實現(xiàn)了超材料空間調(diào)制技術在數(shù)字微波天饋等系統(tǒng)中的應用,解決了關鍵技術障礙;并建成了一條超材料生產(chǎn)精試線,為超材料創(chuàng)新技術發(fā)展提供了量產(chǎn)驗證基地和工藝驗證基地。該項目的實施提升了超材料及其相關器件研發(fā)與應用的理論和技術支撐水平,整合了國內(nèi)超材料研究的優(yōu)勢力量,培養(yǎng)了一批超材料領域的科研團隊,形成了超材料設計、研發(fā)、制造和測試平臺。
為進一步推動我國材料領域科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,科技部制定了《“十三五”材料領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》。在基礎材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整與產(chǎn)業(yè)升級方面,大力推進鋼鐵、有色、石化等傳統(tǒng)(基礎)材料技術提升,滿足國家建設需求、實現(xiàn)節(jié)能減排;在新材料技術發(fā)展方面,重點發(fā)展戰(zhàn)略性電子材料、先進結(jié)構與復合材料、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,突破納米材料技術、材料基因工程技術,形成新的技術和經(jīng)濟增長點;加強材料基地與人才隊伍建設,增強材料領域的持續(xù)創(chuàng)新能力。