英國《簡氏防務(wù)周刊》網(wǎng)站最近刊發(fā)的一篇報(bào)道稱，俄羅斯克雷洛夫國家研究中心研制出一種類似“金屬水”的新材料，擁有定制化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和密度分布，這種設(shè)計(jì)能夠有效吸收和減弱聲波反射信號，從而大大提高了潛艇的隱身能力。作戰(zhàn)時(shí)，穿著“隱身衣”的潛艇躲藏在大洋深處，便成為可怕的“海洋幽靈”。
 

    “海洋幽靈”假想圖

    這種新材料就是聲學(xué)超材料，它是超材料設(shè)計(jì)思想在聲學(xué)工程上的典型應(yīng)用。所謂超材料，就是由亞波長結(jié)構(gòu)單元組成的，具有自然界材料所沒有的新穎特性的人工材料。上述這種聲波超材料的新奇之處在于，通過復(fù)雜的人工手段對物質(zhì)在亞波長尺度上施加影響來改變材料的聲波響應(yīng)性質(zhì)，讓聲波沿給定的路徑傳播。此外，應(yīng)用同樣的超材料設(shè)計(jì)原理，還可以使光波、無線電波甚至地震波發(fā)生彎曲，被科學(xué)家譽(yù)為“由材料組成的‘材料’”，簡直就是“來自星星”的萬能材料。
 

    聲學(xué)超材料微結(jié)構(gòu)示意圖

    理論上，披上由超材料制作的外衣，即便是體態(tài)龐大的航母，也有可能消失在聲納與電磁波的探測中。
 

    隱形航母假想圖

    “來自星星”的超材料所具備的強(qiáng)大功能與廣闊應(yīng)用前景，引起了國內(nèi)外公司及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的高度重視。關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)包括美國杜克大學(xué)和英國倫敦瑪麗皇后大學(xué)等。有很多企業(yè)也紛紛加入研究熱潮中，如Kymeta公司、分形天線系統(tǒng)公司、超材料技術(shù)公司；工業(yè)企業(yè)包括Harris公司、Kyocera無線公司、EMW；大型航空航天和國防承包商包括洛克希德馬丁公司、波音公司和雷神公司；甚至還有消費(fèi)電子巨頭三星公司。

    這么高大上的超材料，在國內(nèi)也引起了關(guān)注。近幾年，深圳光啟異軍突起，成為這個(gè)領(lǐng)域的代表，申請專利近3000件，約占全球超材料領(lǐng)域申請量的85%以上，在2012年就建立了世界第一條超材料生產(chǎn)線，其超材料產(chǎn)品已應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。光啟還準(zhǔn)備研發(fā)超材料智能結(jié)構(gòu)，包括地面行進(jìn)裝備超材料智能結(jié)構(gòu)（可應(yīng)用于各類汽車、軌道交通裝備以及其他新型地面行進(jìn)裝備，功能包括結(jié)構(gòu)缺陷自檢測、自診斷、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警及高速數(shù)據(jù)傳輸、精確感知等）和可穿戴式超材料智能結(jié)構(gòu)（可在有效保護(hù)人體的同時(shí)，大幅增強(qiáng)使用者的動(dòng)作機(jī)能、環(huán)境感知能力、互聯(lián)協(xié)同能力及生命系統(tǒng)管理能力）。隨著全球超材料研究的不斷深入，還會(huì)有更多炫酷的產(chǎn)品出現(xiàn)。

責(zé)任編輯：李玲珊

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