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電子加工新聞

劉若鵬院長:工業級超材料技術的創建最重要的是價值觀的改變

星之球激光 來源:CIOE2013-09-11 我要評論(0 )   

說到超材料大家會(hui) 有很多聯想,人是超人,材料是超材料,如果這樣想的話我們(men) 將會(hui) 成為(wei) 眾(zhong) 矢之的。實際上超材料指的是由材料組成的材料,我們(men) 把這個(ge) 叫做超材料,是這個(ge) 學科...

       說到超材料大家會(hui) 有很多聯想,人是超人,材料是超材料,如果這樣想的話我們(men) 將會(hui) 成為(wei) 眾(zhong) 矢之的。實際上超材料指的是由材料組成的材料,我們(men) 把這個(ge) 叫做超材料,是這個(ge) 學科的名稱。

       這個(ge) 學科的發展時間比較短,從(cong) 這個(ge) 學科鬧獨立以來是13年的曆史。但是在最近13年的時間,這個(ge) 領域在美國突然崛起,得到了非常多的關(guan) 注和發展。到2010年的時候科學雜誌把超材料技術評為(wei) 十大科技突破之一。第二是早期的超材料研究主要是在美國、日本,尤其以美國為(wei) 主,做了一些投資性的發展。現在國際上非常熱鬧,美國是比較喜歡把先進的技術用於(yu) 軍(jun) 事方麵,所以2009年的時候美國確定把這個(ge) 技術列為(wei) 最先進的軍(jun) 事裝備,日本也列為(wei) 下一代隱性戰鬥機的核心關(guan) 鍵技術。

       對於(yu) 材料來講,尤其是對於(yu) 我們(men) 今天主要談的電磁波,它一般是由分子晶格組成。微觀就是分子晶格,宏觀就是材料。從(cong) 我們(men) 科學設計的角度或者技術設計的角度來講,從(cong) 微觀到宏觀之間可以加上很多其他的組成。比如每個(ge) 人都在這個(ge) 屋子裏麵,我們(men) 有很多城市,城市可以組成一個(ge) 省,很多省可以組成國家,很多國家可以組成整個(ge) 世界。根據這樣的設計架構和思想,我們(men) 在微觀和宏觀之間嫁接一些介觀的結構,這肯定比下一級的大,但是比上一級的小,我們(men) 可以追加N級。如果有像台階一樣去爬,從(cong) 微觀一步一步爬到宏觀,這樣我們(men) 就可以改變很多事情。

       我們(men) 為(wei) 什麽(me) 要嫁接台階,從(cong) 分子晶格到超材料的晶格,再到海量的工作波長。宏觀的好處是能拿到這個(ge) 東(dong) 西,但是它的特性已經被微觀決(jue) 定過了,隻能是它是什麽(me) 樣我們(men) 來設計什麽(me) ,它是普通的導體(ti) 就做普通的導線,是超導的導線就做超導的導線。完全是基於(yu) 材料的特性來做事情。我們(men) 就想找到一些折中,中間加上一些層麵。我們(men) 對於(yu) 介端的結構,我們(men) 有足夠的工藝去製造它。這樣的話我們(men) 就可以在材料的局部設計、改變它,直接做成一個(ge) 材料。這樣來看的話它就非常有意思,在我們(men) 現在的超材料裏麵可以給我們(men) 提供很好的材料。介端材料可以給我們(men) 提供電磁特性,對磁場的響應,合在一起對電磁波的響應,然後再到對光的響應。超材料就是組裝材料的科學和思想。

        講到這裏,我們(men) 光博會(hui) 明明講的是產(chan) 品應用,我怎麽(me) 上來講廣義(yi) 相對論,我隻想說它很有用,會(hui) 帶來產(chan) 品上的進步。工業(ye) 級超材料技術的創建,不論是技術的變化也好,技術的進步也好都是次要的,最重要的是價(jia) 值目標或者價(jia) 值觀的改變。對於(yu) 超材料追求自然界沒有的材料,對於(yu) 工業(ye) 化的推動和產(chan) 業(ye) 化的推動是毫無益處的。這時候最大的價(jia) 值目標改變就在於(yu) 我們(men) 不要關(guan) 注於(yu) 超材料是否能夠實現自然界或者在宇宙裏麵才有的材料特性,我們(men) 最應該關(guan) 注的是它能改變和調製電磁波,有電磁波的地方就考慮用什麽(me) 更好的電磁波為(wei) 用戶帶來更好的享受和服務。這個(ge) Meta—RF的技術關(guan) 鍵在於(yu) 電磁調製技術,我們(men) 的目標就是要針對這個(ge) 應用電磁波該怎麽(me) 樣輻射,該怎麽(me) 樣跑的需求,根據這個(ge) 需求逆向地定製,所有的結構也好,超材料也好,器件、係統,直接實現用戶對電磁波駕馭的需求就OK了。

       這邊舉(ju) 幾個(ge) 簡單的例子,把這麽(me) 大不可折疊的變成可折疊的,小型化的新型超材料薄膜,好處是可折疊,並且很輕。這個(ge) 也有一些客戶已經用了。第二超材料可以壓縮電磁波的空間,對原來比較大的東(dong) 西,我們(men) 用很小的空間就可以實現了,而且功能非常大。這些指標就不說了。高交會(hui) 這樣的場景,咱們(men) 這個(ge) 會(hui) 議室比較簡單,像家裏麵,隻是人數比較多。在人流量特別多的地方,電磁波之間會(hui) 有非常強的幹擾,我們(men) 要控製好電磁波的輻射方式,把功率調到最低,使得人流量非常大的情況下仍然可以很好地接受到WIFI。就在會(hui) 展中心2號館用了這個(ge) 東(dong) 西,你們(men) 可以試一下,在這裏可以看高清視頻。實際上現在深圳地鐵也在做這樣的工程。這是一些典型應用。

    由於(yu) 時間也比較緊,我就把超材料從(cong) 猿的狀態一直講到人的狀態,雖然講得很粗糙,希望在座的多指正,多支持新技術的發展,謝謝大家!

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