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   日前，來自科技部的消息稱，我國超材料及其相關(guān)器件關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)取得新進(jìn)展，863新材料技術(shù)領(lǐng)域辦公室在北京組織專家，對“超材料及其相關(guān)器件關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”主題項目進(jìn)行了驗收。項目首席專家、光啟技術(shù)總經(jīng)理趙治亞表示，此次863計劃超材料項目通過驗收，標(biāo)志著我國超材料研究的理論水平和技術(shù)支撐水平都有了大幅提升。

作為新時代我國材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新的切入點(diǎn)與著力點(diǎn)之一，超材料是進(jìn)一步推動我國材料科技突破和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要領(lǐng)域。在國防軍工領(lǐng)域率先應(yīng)用與軍民融合的大背景下，超材料將迎來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新契機(jī)。

“按需定制”新材料

根據(jù)不同應(yīng)用需求，制造具備特定性能的材料

超材料又名超穎材料，是指通過人工結(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。通過對材料結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計，可廣泛應(yīng)用于無線通信、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)，通過對材料關(guān)鍵物理尺寸上進(jìn)行有序結(jié)構(gòu)設(shè)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(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，可以通過設(shè)計算法，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’。”光啟集團(tuán)電磁設(shè)計部部長商院芳說。

“十二五”期間，863計劃新材料技術(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)”主題項目。該項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(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)驗證基地和工藝驗證基地。該項目的實(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，整合了國內(nèi)超材料研究的優(yōu)勢力量，培養(yǎng)了一批超材料領(lǐng)域的科研團(tuán)隊，形成了超材料設(shè)計、研發(fā)、制造和測試平臺。

為進(jìn)一步推動我國材料領(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)增長點(diǎn)；加強(qiáng)材料基地與人才隊伍建設(shè)，增強(qiáng)材料領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新能力。

超材料技術(shù)加速應(yīng)用

我國以戰(zhàn)略新材料為紐帶，圍繞裝備發(fā)展需要，率先推進(jìn)超材料產(chǎn)業(yè)化

超材料是當(dāng)前國際上應(yīng)用于現(xiàn)代高端裝備領(lǐng)域最熱門的新興技術(shù)之一。超材料的發(fā)展已成為國際軍事競爭的重要一環(huán)。遠(yuǎn)望智庫高級研究員安士東認(rèn)為，作為國際戰(zhàn)略前沿技術(shù)，超材料的應(yīng)用將大幅提升軍事裝備隱身性能，減少維護(hù)費(fèi)用與難度，增強(qiáng)對抗能力。國際上，美國國防部將超材料列為“六大顛覆性基礎(chǔ)研究領(lǐng)域”之一，美國軍方將超材料率先應(yīng)用于最先進(jìn)的軍事裝備；日本和俄羅斯將超材料列為下一代隱身裝備的核心關(guān)鍵技術(shù)。

“一代材料，一代裝備”“裝備發(fā)展，材料先行”。過去，受制于材料科學(xué)的落后和國際封鎖，我國裝備制造難以進(jìn)入高端，成本也始終難以控制。近年來，我國以先進(jìn)能源材料、高性能膜材料等戰(zhàn)略新材料為紐帶，圍繞裝備發(fā)展需要，重點(diǎn)突破智能仿生材料、極端環(huán)境材料等前沿材料領(lǐng)域，搶占前沿裝備材料制高點(diǎn)，率先推進(jìn)超材料的產(chǎn)業(yè)化。

在超材料交叉學(xué)科及其應(yīng)用上，以光啟集團(tuán)為代表的國內(nèi)企業(yè)和機(jī)構(gòu)做了諸多探索。成立7年來，光啟集團(tuán)的專利申請總量超過4400件，其中超材料領(lǐng)域?qū)＠暾埩空荚擃I(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康?6%。此外，去年實(shí)施的《電磁超材料術(shù)語》為光啟集團(tuán)牽頭起草，作為全球首份超材料領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)，打破了歐美對前沿科技的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壟斷。

2012年7月，光啟超材料中試線投產(chǎn)，目前已具備每年生產(chǎn)超過10萬平方米超材料的產(chǎn)能；2015年3月，光啟超材料中試線二期投入使用；2015年12月，國家科技部依托光啟高等理工研究院建設(shè)的超材料電磁調(diào)制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室通過驗收，成為我國唯一超材料技術(shù)的國家重點(diǎn)實(shí)驗室。

以超材料技術(shù)為基礎(chǔ)，目前光啟集團(tuán)尖端裝備業(yè)務(wù)已形成超材料功能結(jié)構(gòu)件、超材料電磁罩、超材料天線及優(yōu)化組件3大產(chǎn)品體系，相關(guān)產(chǎn)品已在我國多型軍用飛機(jī)、海軍裝備、導(dǎo)彈、反隱身雷達(dá)系統(tǒng)等核心高端裝備上逐步得以應(yīng)用。此外，光啟集團(tuán)尖端裝備業(yè)務(wù)也積極向電磁防護(hù)應(yīng)用領(lǐng)域延伸。2011年，深圳光啟尖端技術(shù)有限責(zé)任公司成立，至今已承接國防軍工項目超過40個，涉及多項國防重點(diǎn)型號裝備。同時，光啟集團(tuán)、中航工業(yè)等單位聯(lián)合開展了武器裝備預(yù)先研究課題的論證與合作，正大力推進(jìn)將超材料技術(shù)運(yùn)用到新一代武器裝備的論證研究，深入探索軍民融合發(fā)展之路。

軍民融合帶來廣闊前景

許多新技術(shù)和新產(chǎn)品將有機(jī)會轉(zhuǎn)化成民用產(chǎn)品，成為拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎

今年3月，英國咨詢公司ReportBuyer在研究報告中指出，到2022年，全球超材料市場規(guī)模將超過14.3億美元。受益于早期的科研基礎(chǔ)和政府支持，美國是目前全球最大的超材料市場。此外，在中國、巴西等新興經(jīng)濟(jì)體，超材料也有巨大的市場潛力。

經(jīng)過多年發(fā)展，超材料在完成了技術(shù)化、工程化到產(chǎn)品化的過程后，實(shí)現(xiàn)了從科學(xué)實(shí)驗到高尖端裝備的應(yīng)用，也具備了在裝備硬件上普及的可能性。趙治亞認(rèn)為，軍民融合成為新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要契機(jī)，許多大型國家級工程中應(yīng)用的新技術(shù)和新產(chǎn)品，將有機(jī)會轉(zhuǎn)化成契合民用市場需求的產(chǎn)品，成為拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。在國防軍工領(lǐng)域已經(jīng)有應(yīng)用的超材料，也迎來了同樣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇。

北京軍事科學(xué)院軍制研究部研究員欒大龍認(rèn)為，作為“國家與國家之間的技術(shù)戰(zhàn)略較量”重要領(lǐng)域，超材料無論在國防軍工還是軍民融合領(lǐng)域，都將大有可為。由科技與資本雙輪驅(qū)動，帶動成熟穩(wěn)定的軍用技術(shù)轉(zhuǎn)入民用，可以為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供強(qiáng)大的推動力。

在光啟集團(tuán)，超材料已經(jīng)迎來產(chǎn)業(yè)化重要節(jié)點(diǎn)。今年初，光啟集團(tuán)超材料團(tuán)隊進(jìn)駐光啟技術(shù)，將募集到的68.94億元資金，用于超材料智能結(jié)構(gòu)及裝備產(chǎn)業(yè)化項目，主要產(chǎn)品包括地面行進(jìn)裝備超材料智能結(jié)構(gòu)和可穿戴式超材料智能結(jié)構(gòu)。光啟技術(shù)將通過實(shí)施募投項目，率先實(shí)現(xiàn)超材料智能結(jié)構(gòu)及裝備產(chǎn)業(yè)化。

今年9月，光啟集團(tuán)還與雄安新區(qū)開展全面合作，成立雄安光啟軍民融合創(chuàng)新中心，推動形成全要素、多領(lǐng)域、高效益的軍民融合深度發(fā)展格局；并規(guī)劃成立超材料前沿技術(shù)研究院，建成以復(fù)合超材料智能結(jié)構(gòu)為特色，以電磁功能、力學(xué)功能、射頻功能、耐環(huán)境功能等為方向，集研發(fā)、設(shè)計、應(yīng)用、服務(wù)于一體的綜合研發(fā)機(jī)構(gòu)。