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   日前，來(lái)自科技部的消息稱(chēng)，我國(guó)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(zhuān)家，對(duì)“超材料及其相關(guān)器件關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”主題項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收。項(xiàng)目首席專(zhuān)家、光啟技術(shù)總經(jīng)理趙治亞表示，此次863計(jì)劃超材料項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收，標(biāo)志著我國(guó)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(shí)代我國(guó)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(dòng)我國(guó)材料科技突破和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要領(lǐng)域。在國(guó)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(lái)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(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’。”光啟集團(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(zhuān)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。

超材料技術(shù)加速應(yīng)用

我國(guó)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(guó)際上應(yīng)用于現(xiàn)代高端裝備領(lǐng)域最熱門(mén)的新興技術(shù)之一。超材料的發(fā)展已成為國(guó)際軍事競(jìng)爭(zhēng)的重要一環(huán)。遠(yuǎn)望智庫(kù)高級(jí)研究員安士東認(rèn)為，作為國(guó)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(duì)抗能力。國(guó)際上，美國(guó)國(guó)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(guó)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(guò)去，受制于材料科學(xué)的落后和國(guó)際封鎖，我國(guó)裝備制造難以進(jìn)入高端，成本也始終難以控制。近年來(lái)，我國(guó)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(guó)內(nèi)企業(yè)和機(jī)構(gòu)做了諸多探索。成立7年來(lái)，光啟集團(tuán)的專(zhuān)利申請(qǐng)總量超過(guò)4400件，其中超材料領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量占該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)總量的86%。此外，去年實(shí)施的《電磁超材料術(shù)語(yǔ)》為光啟集團(tuán)牽頭起草，作為全球首份超材料領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，打破了歐美對(duì)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(guò)10萬(wàn)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(guó)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)驗(yàn)收，成為我國(guó)唯一超材料技術(shù)的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(guó)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(guó)防軍工項(xiàng)目超過(guò)40個(gè)，涉及多項(xiàng)國(guó)防重點(diǎn)型號(hào)裝備。同時(shí)，光啟集團(tuán)、中航工業(yè)等單位聯(lián)合開(kāi)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(lái)廣闊前景

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

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

經(jīng)過(guò)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(guò)程后，實(shí)現(xiàn)了從科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(guó)家級(jí)工程中應(yīng)用的新技術(shù)和新產(chǎn)品，將有機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)化成契合民用市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，成為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。在國(guó)防軍工領(lǐng)域已經(jīng)有應(yīng)用的超材料，也迎來(lái)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(guó)家與國(guó)家之間的技術(shù)戰(zhàn)略較量”重要領(lǐng)域，超材料無(wú)論在國(guó)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(dòng)，帶動(dòng)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(huì)發(fā)展提供強(qiáng)大的推動(dòng)力。

在光啟集團(tuán)，超材料已經(jīng)迎來(lái)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(duì)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(xiàng)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(guò)實(shí)施募投項(xiàng)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(kāi)展全面合作，成立雄安光啟軍民融合創(chuàng)新中心，推動(dòng)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(jì)、應(yīng)用、服務(wù)于一體的綜合研發(fā)機(jī)構(gòu)。