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

作為新時代我國材料領域科技創(chuàng)新的切入點與著力點之一，超材料是進一步推動我國材料科技突破和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要領域。在國防軍工領域率先應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。

“按需定制”新材料

根據(jù)不同應用需求，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構，通過對材料關鍵物理尺寸上進行有序結構設計，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，重新排布微結構單元，改變其電磁傳播性質(zhì)，為它穿上‘隱身衣’。”光啟集團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。

超材料技術加速應用

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

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

“一代材料，一代裝備”“裝備發(fā)展，材料先行”。過去，受制于材料科學的落后和國際封鎖，我國裝備制造難以進入高端，成本也始終難以控制。近年來，我國以先進能源材料、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，重點突破智能仿生材料、極端環(huán)境材料等前沿材料領域，搶占前沿裝備材料制高點，率先推進超材料的產(chǎn)業(yè)化。

在超材料交叉學科及其應用上，以光啟集團為代表的國內(nèi)企業(yè)和機構做了諸多探索。成立7年來，光啟集團的專利申請總量超過4400件，其中超材料領域?qū)＠暾埩空荚擃I域?qū)＠暾埧偭康?6%。此外，去年實施的《電磁超材料術語》為光啟集團牽頭起草，作為全球首份超材料領域國家標準，打破了歐美對前沿科技的技術和標準壟斷。

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的超材料電磁調(diào)制技術國家重點實驗室通過驗收，成為我國唯一超材料技術的國家重點實驗室。

以超材料技術為基礎，目前光啟集團尖端裝備業(yè)務已形成超材料功能結構件、超材料電磁罩、超材料天線及優(yōu)化組件3大產(chǎn)品體系，相關產(chǎn)品已在我國多型軍用飛機、海軍裝備、導彈、反隱身雷達系統(tǒng)等核心高端裝備上逐步得以應用。此外，光啟集團尖端裝備業(yè)務也積極向電磁防護應用領域延伸。2011年，深圳光啟尖端技術有限責任公司成立，至今已承接國防軍工項目超過40個，涉及多項國防重點型號裝備。同時，光啟集團、中航工業(yè)等單位聯(lián)合開展了武器裝備預先研究課題的論證與合作，正大力推進將超材料技術運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

許多新技術和新產(chǎn)品將有機會轉化成民用產(chǎn)品，成為拉動經(jīng)濟發(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化、工程化到產(chǎn)品化的過程后，實現(xiàn)了從科學實驗到高尖端裝備的應用，也具備了在裝備硬件上普及的可能性。趙治亞認為，軍民融合成為新經(jīng)濟發(fā)展的重要契機，許多大型國家級工程中應用的新技術和新產(chǎn)品，將有機會轉化成契合民用市場需求的產(chǎn)品，成為拉動經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。在國防軍工領域已經(jīng)有應用的超材料，也迎來了同樣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇。

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

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

今年9月，光啟集團還與雄安新區(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研究院，建成以復合超材料智能結構為特色，以電磁功能、力學功能、射頻功能、耐環(huán)境功能等為方向，集研發(fā)、設計、應用、服務于一體的綜合研發(fā)機構。