超材料已成为各国研究重点
发布时间:2016/5/10 0:06:36
超材料作为独立的学科始于2001 年,是一项在国际上热门的新兴交叉学科,因其可以实现负折射率、电磁隐身衣等奇特功能,两次入选美国《科学》杂志“世界十大科技突破”,并于2010 年被美国《科学》杂志评为过去十年中人类*重大的十项科技突破之一。
自然界材料由原子电子的规律排布组成,具有固定的电磁参数,无法人为改变。超材料是一种由材料构成的“材料”。其中,介于宏观和微观之间的结构是超材料的基本组成单元。超材料技术是一种材料逆向设计技术,具有超越自然界材料电磁响应极限的特性。
超材料技术的核心关键就是对电磁波传播的人为设计、任意控制。通过超材料对电磁波的响应,我们可以利用超材料任意控制电磁波传播的方式。超材料可以超越自然界,让电磁波往法线同一侧折射,这种材料叫负折射率超材料;可以让穿过它的电磁波发生极化的旋转;可以让远方传来的电磁波信号汇聚到一点;甚至可以实现科幻电影中的“隐身衣”,让电磁波像流水一样绕过物体,实现隐身功能。因此我们可以设计和制造在空间增益、波束偏折、极化旋转、吸收、透明等各方面的高性能超材料器件。
超材料可广泛应用于国防军工及智能装备等领域,超材料的国防应用主要集中在电磁领域。如超材料隐身技术、超材料特种天线、超材料雷达罩等;我国超材料雷达罩研制世界*。雷达罩技术升级换代较快,目前已经进入了以相控阵、高隐身、超宽带和高超声速为特征的新技术时代。我国已有部分研究所在进行超材料雷达罩的研制,如中航工业特种所研制的“人工介质雷达罩”使我国成为继美、德之后第三个把超材料成功应用于飞机雷达罩的国家。
超材料已成为各国研究重点。超材料已成为国际军事热门技术,得到了各国政府、军工企业的重视,目前在研究领域杜克大学和伦敦玛丽皇后大学*为*。
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