“超材料”技术东莞落地生根

　　“超材料”技术东莞落地生根

 

　　如果你拥有哈利·波特的魔法隐形斗篷，你会用它来做什么？不过你肯定先会质疑，真有隐形衣存在吗？其实，隐形正是通过“超材料”实现的，而这种技术已经在东莞落地生根。

 

　　市委副书记、市长袁宝成曾多次在公开场合提及“超材料”，向东莞的干部群众、企业家讲深圳的超材料团队从几个人发展到千亿产值的故事，给东莞带来经济发展的创新思维。现在，这种市场前景很被看好的前沿科技，已经由东莞同济大学研究院引进，并开始自主进行技术突破。

 

　　目前，东莞同济大学研究院已经围绕天线罩、隐身和超材料相控技术这三个方面进行了技术研发，并已取得一定成果，还计划在国际上率先建立“任意曲面超材料薄膜电路研发和先进制造”和“可重构与智能调控超材料研发和先进制造”两条产品中试工艺线。

 

 

　　“这种超材料将用于航空航天和通讯等尖端的军事以及未来4G/5G通讯、医疗等多个民用领域，在未来是一个巨大的新兴市场。”东莞同济大学研究院院长助理金亮告诉记者，两条中试线预期在2015年完成主体建设，三年内完成全部建设，而由于产品的独特性和超前性，届时将会产生巨大的经济效益。

 

　　科技的进步是一个实现那看似遥不可及梦想的过程，看到这里，你是不是觉得离自己的“隐形”梦不远了呢？不过，我们还要理性地看待这项技术，目前通过超材料在航空航天等领域实现了低反射截面的“隐身”，在天线、各类有源无源射频器件方面应用，但是要像哈利·波特的魔法隐形斗篷那样在现实中应用还需要一段时间的开发。

 

　　超材料隐身

 

　　拥有隐身斗篷不再是梦

 

　　哈利·波特的魔法隐形斗篷，虽然都是隐身，但这与飞机那种于雷达波中的隐身技术并不完全相同。不过电视上，科学家还是用了隐形斗篷的原理，来解释战机的隐身是如何实现的。

 

　　科学家说，我们之所以能看到某一样东西，是因为这个东西反射光到我们的眼睛。科学家在电视里骄傲地宣称，由于采用特定的超材料，能将光波全部吸收，或者让光波围绕物体分散或传送，没有光的反射，眼前的物体就消失了。

 

　　听起来似乎是一个简单的过程，但实际上除了光波，还有红外、声波和电磁辐射等等一系列元素的存在，要想把这些元素都吸收或者分散掉，仍是一件十分困难的事情。但是在你现在生活的这个时代，这些问题都迎刃而解，这样你终于能享受一个魔法般的日子了！

 

　　超材料天线

 

　　无线城市建设的不可替代品

 

　　吃完早餐，你开着车要和好友去郊区来一场周末休闲之旅了。当你通过高速路收费站的ETC（不停车电子收费系统）通道时，你发现不再像以前要减速等候系统响应再通过，而是可以高速穿过，瞬间完成了一系列的数据传输。

 

　　其实，这正是使用了超材料的结果，天线辐射的定向性和增益性能大为改进，ETC的识别距离明显增强，可实现锁定目标进入扫描、跟车扫描，有效降低信号干扰，提高识别成功率。

 

　　你进入了远离城市的郊野后，手机信号减弱，你又需要开启导航为你带路。你的上一款手机遇到这种情况就会发烫，而新换的手机由于采用了超材料，天线尺寸更加迷你，而且会自动寻找信号最好的一个方向，进行定向接收和释放有关波段，你的手机通讯能力比上一款大大增强了，发烫的事儿再也不会发生啦。

 

　　随着智慧城市和无线城市从概念变成了现实，超材料天线正在你的生活中发挥着不可替代的作用，形成了一个非常庞大的产业。

 

　　超材料相控

 

　　实现高质量车载导航和自动驾驶

 

　　当你依依不舍地要结束这个周末，你可能会略显疲惫，如果在你小憩的同时有人帮你把车开回家就最好了，自动驾驶就成了最好的选择。

 

　　你的车正在自动驾驶，而你放松地躺在座椅上，饶有兴趣地打开手机浏览器搜索，想知道它究竟是怎么实现的。原来，超材料已经替代了半导体，大幅简化了系统微波电路设计，提高了系统的稳定性，减小器件体积与重量，探测的性能大大提升了，怪不得可以实现自动驾驶。

 

　　你打开的网页上面介绍说，自动驾驶的实现依赖于将探测数据传输到云端，经过一系列数据处理再发出指令，对于卫星通讯的要求十分之高。传统的卫星接收天线往往容易受天气等外界因素的影响，但是超材料相控阵技术能满足移动卫星通讯设备平面化和短小轻薄的发展趋势，同时能克服信道量不足等问题，显著提高频谱利用率，扩大信号覆盖范围，保证了信号的稳定，从而实现更加安全的自动驾驶。

 

　　■什么是超材料？

 

　　简单地理解，首先，超材料具有自然界中材料所不具有的特殊功能，是对自然界物质的突破；其次，超材料的性质和功能主要来自于其内部的结构，而并不是构成它们的材料；最后，人们可以通过改变超材料的单元结构，获取与自然界物质具有截然不同的超常物理性质的“新物质”。目前比较多被提及的一种超材料，就是零折射率的材料，可以实现隐形。有趣的是，这种隐形材料曾被认为违背物理规律，因此不可能存在，但技术的进步已经让这种不可能变成了现实。（来源：东莞日报）