11月8日-13日，第十四屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)航展”)在珠海國(guó)際航展中心舉行。
(資料圖)
本屆中國(guó)航展上，眾多大國(guó)重器亮相，其中，在尖端裝備領(lǐng)域，其背后使用到的超材料技術(shù)再次引發(fā)社會(huì)關(guān)注。
何謂超材料？與傳統(tǒng)材料的成分相比，超材料的成分并無(wú)不同。不過(guò)，在功能上，通過(guò)人工改變或重新設(shè)計(jì)天然材料的微結(jié)構(gòu)，超材料能在聲學(xué)方面、電學(xué)方面、磁學(xué)方面、光學(xué)方面等具備天然材料所不具備的超常物理功能。因此，超材料也被通俗理解為具有特殊性質(zhì)的人造材料。
得益于超材料的奇異性能，它的應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛，由此衍生的相關(guān)技術(shù)也已深入各行各業(yè)，尤其在無(wú)線通信、雷達(dá)隱身、減振降噪、熱能轉(zhuǎn)換、高精度成像、高靈敏傳感等多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了顛覆性效應(yīng)。
在國(guó)內(nèi)，目前超材料實(shí)驗(yàn)成果的產(chǎn)品化路徑加快，也誕生了部分超材料概念股如光啟技術(shù)、迪威迅、鵬欣資源、天和防務(wù)、金運(yùn)激光等。
在本次中國(guó)航展上，超材料再次迎來(lái)新進(jìn)展，光啟技術(shù)作為國(guó)內(nèi)唯一一家將超材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的公司，發(fā)布了第四代超材料。
在中國(guó)航展現(xiàn)場(chǎng)，光啟技術(shù)董事長(zhǎng)劉若鵬向南方財(cái)經(jīng)全媒體記者介紹，“第四代超材料技術(shù)是可以實(shí)現(xiàn)三維超材料工程化應(yīng)用的新一代超材料技術(shù)，相比于上一代超材料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了由二維向三維立體設(shè)計(jì)的重大技術(shù)突破和超材料制造工藝的升級(jí)改進(jìn)。”
實(shí)現(xiàn)由二維向三維立體設(shè)計(jì)的技術(shù)突破
超材料這個(gè)概念引發(fā)全球關(guān)注需追溯到國(guó)外，在2001年，加州大學(xué)圣地亞哥分校的大衛(wèi)·史密斯教授用超材料實(shí)現(xiàn)了負(fù)折射現(xiàn)象并且隨后發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，推動(dòng)了超材料學(xué)科的建立。
放眼全球，尤其在軍用領(lǐng)域，超材料的技術(shù)進(jìn)步將助推新一代尖端裝備誕生，各國(guó)對(duì)超材料的研究都極為重視。
據(jù)公開(kāi)資料，美國(guó)國(guó)防部專門(mén)啟動(dòng)了關(guān)于超材料的研究計(jì)劃，英特爾、AMD和IBM等也成立了聯(lián)合基金資助這方面的研究。同時(shí)，在中國(guó)，超材料領(lǐng)域的發(fā)展模式更加聚焦，在一些新材料重大專項(xiàng)等項(xiàng)目中對(duì)超材料研究予以立項(xiàng)支持。
超材料的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，具有重要軍用、民用價(jià)值。目前，在軍事領(lǐng)域，超材料技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)高效電磁吸波，從而實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)隱身。在民用領(lǐng)域，我國(guó)已有科研團(tuán)隊(duì)將3D打印用于制造超材料，有效解決超材料微結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于光啟技術(shù)來(lái)說(shuō)，其超材料已經(jīng)應(yīng)用在先進(jìn)飛機(jī)、大型無(wú)人機(jī)、海洋航空裝備、電子通信系統(tǒng)、單兵AI裝備等多個(gè)尖端裝備領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)“天上飛的、地上跑的、水里游的、水下游的”全覆蓋。尤其在航空與海洋裝備領(lǐng)域，光啟技術(shù)的電磁功能結(jié)構(gòu)件在電磁調(diào)制、綜合射頻傳感、功能結(jié)構(gòu)一體化等性能方面具備優(yōu)勢(shì)。
針對(duì)此次新發(fā)布的第四代超材料，劉若鵬表示，第四代超材料的應(yīng)用范圍更廣，不僅應(yīng)用在機(jī)身的關(guān)鍵部位上面，它可以覆蓋在裝備全身。他進(jìn)一步表示，第四代超材料的研發(fā)與中國(guó)裝備的研發(fā)息息相關(guān)，超材料與裝備之間的關(guān)系，本質(zhì)上是裝備對(duì)材料的牽引，材料對(duì)裝備的支撐。
記者了解到，技術(shù)方面，第四代超材料技術(shù)通過(guò)三維蜂窩狀設(shè)計(jì)，讓超材料微結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了全向高性能吸波；工藝方面，采用新型工藝成型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)二維阻抗完美匹配，且在尺寸上突破傳統(tǒng)工藝的限制，由有限尺寸突破到近似無(wú)限尺寸。
同時(shí)，劉若鵬表示，第四代超材料技術(shù)具有三大特點(diǎn)，首先它在很多關(guān)鍵指標(biāo)上面有十倍數(shù)量級(jí)的提升，其次具有更大的超大帶寬特性，第三就是工藝制造結(jié)構(gòu)，可以讓重量更輕。
超材料產(chǎn)業(yè)化加速度
近年來(lái)，我國(guó)對(duì)超材料研究高度重視，在國(guó)家支持及科研人員的努力下，中國(guó)超材料技術(shù)發(fā)展迅速。目前，我國(guó)在部分研究?jī)?nèi)容已取得原創(chuàng)性成果，包括電磁黑洞、超材料隱身技術(shù)介質(zhì)基超材料以及聲波負(fù)折射等基礎(chǔ)研究方面。
同時(shí)，許多大學(xué)研究成果凸顯，浙江大學(xué)在光波和超低頻超材料領(lǐng)域發(fā)展出基于慢波來(lái)設(shè)計(jì)超薄、寬吸收角度的完美吸波材料；東南大學(xué)發(fā)展出了雷達(dá)幻覺(jué)器件、遠(yuǎn)場(chǎng)超分辨率成像透鏡、新型天線罩、極化轉(zhuǎn)換器等新型超材料器件；清華大學(xué)發(fā)展出了基于鐵磁共振、極性晶格共振、稀土離子電磁偶極躍遷以及Mie諧振的超常電磁介質(zhì)超材料。
據(jù)Stratistics MRC預(yù)測(cè)，到2022年，全球超材料市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到26.3億美元，2016-2022年間的復(fù)合增長(zhǎng)率為23.2%，超材料市場(chǎng)前景廣闊。
雖然技術(shù)上有所突破，但總體來(lái)看，我國(guó)距離超材料大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化仍有一定距離。與其他超材料企業(yè)一樣，光啟技術(shù)同樣面臨產(chǎn)業(yè)化的問(wèn)題。從實(shí)驗(yàn)室走到產(chǎn)品，解決大規(guī)模制造大體積超材料是其中關(guān)鍵。
光啟技術(shù)是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)始超材料產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，自2017年開(kāi)始便開(kāi)始相關(guān)生產(chǎn)基地的建設(shè)，到2020年深圳光啟技術(shù)709基地一期項(xiàng)目完成封頂，標(biāo)志著超材料進(jìn)入到規(guī)?；a(chǎn)階段。
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加快，帶動(dòng)光啟技術(shù)營(yíng)收增長(zhǎng)提速。據(jù)公司近年財(cái)報(bào)，光啟技術(shù)2018年至2022年前三季度的營(yíng)業(yè)收入分別為4.64億元、4.81億元、6.37億元、8.59億元、8.35億元，增速分別為22.14%、3.78%、32.25%、35.01%、117%。
在中國(guó)航展上，劉若鵬透露，光啟在今年下半年啟動(dòng)709基地二期計(jì)劃，預(yù)計(jì)年底啟動(dòng)施工。目前，光啟技術(shù)在手訂單充足，從今年年底開(kāi)始，大量的新增訂單轉(zhuǎn)入到小批產(chǎn)，二期建成后，所有涉及到的研制產(chǎn)品都要進(jìn)入到大規(guī)模的批產(chǎn)狀態(tài)?！暗鹊蕉诮ǔ赏懂a(chǎn)，才是我們真正進(jìn)入到全方位的大規(guī)模的批產(chǎn)”。劉若鵬稱。
同時(shí)，劉若鵬補(bǔ)充，在明年春節(jié)后，第四代超材料的生產(chǎn)線將全部建完。
（文章來(lái)源：21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道）
標(biāo)簽： 光啟技術(shù)
