超材料的应用潜力和发展空间
来源：光明网 2019-12-27 14:20:30
本文阅读次数:1583
文章关键词： 超材料的应用潜力和发展空间原文：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-288-9018.html 超材料是一种人工复合材料，它拥有天然材料所不具备的诸如负折射率、逆多普勒效应以及超分辨率成像等超常物理属性。近年来，超材料在隐身、成像、电子对抗等领域的应用成果不断涌现，展现出很大的应用潜力和发展空间。
超材料隐身斗篷
超材料隐身技术，是超材料技术研究较集中的方向。近年来很多军事大国竞相投入，将超材料用于研制隐身斗篷，为实现未来战场的“单向透明”再添利器。
超材料隐身斗篷的秘密在于：当探测波（光波、电磁波或机械波）从外界入射时，它将绕过隐身斗篷的被覆盖体或被遮挡体，再继续沿原入射方向传播，没有反射和损耗。就像被覆盖体或被遮挡体根本不存在一样，从而在技术上实现了完美隐身。
据相关研究人员介绍，目前超材料隐身技术已取得实质性突破，或将在未来军事应用中开辟出新天地。例如，超材料隐身斗篷可以掩护迫降等待救援的飞行员，可以掩护侦察机躲避间谍卫星或监视气球，还可在登陆作战中掩护突击队员抢滩登陆等等。
超材料天线
超材料还能应用于天线制作。大量实验表明，将超材料应用到雷达、导弹、航天器等的天线上，可以大大降低天线能耗、拓展工作带宽，有效增强天线的聚焦性和方向性。
此前，英国BAE系统公司开发出一种用于无人机通信的超材料平面天线。实验证明，电磁波可在透过平面天线后聚焦，同时保留平面天线的宽带性能，能有效消除传统抛物面天线变为平面天线所带来的带宽损失、低增益等问题。
此外，科研人员还在试图研制出一种超材料平面天线，它在提升通信性能的同时，能进一步减少天线数量。此项实验技术突破，或将使飞机、舰艇、卫星等的天线设计产生划时代变革。
超材料透镜
众所周知，透镜是许多光学仪器不可或缺的组成部分。它通常由玻璃制成，而玻璃透镜由于具有一定的体积和重量，常常会使仪器变得笨重。
近年，某研究团队开发了首个超材料透镜，可将整个可见光谱聚焦在同一个点上，而且是以高分辨率实现的。在此之前，这只能通过标准的曲面透镜堆叠来实现。
他们使用约600纳米高的二氧化钛纳米砖块，“堆砌”成了纤薄如纸的超材料聚光镜片，其有效放大倍率高达170倍，且放大后的图像分辨率完全能与常规的光学玻璃透镜媲美。
由于超材料透镜造价相对低廉，比纸更薄，比玻璃更轻，且能完全兼容硅芯片技术，因此有巨大的潜在应用空间。
相关研究人员介绍，由于目前的超材料透镜对通过光波的波长很“挑剔”，他们正在尝试攻克复合波长的光波在超材料透镜中通过的难关。一旦成功，光学应用领域如显微镜镜头、智能手机镜头等，都将发生颠覆性改变。
文章来源：http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-288-9018.html文章关键词： 超材料的应用潜力和发展空间
