2002年底,麻省理工學院的孔金甌教授也從理論上證明了“左手”材料存在的合理性,并稱之為“導向介質”,他預言了這種人工材料在高指向性的天線、聚焦微波波束、“透鏡”、電磁波隱身等方面的應用前景。2006年,史密斯教授及其在杜克大學的科研小組設計、制造了著名的“隱身大衣”,并成功地進行了實驗證明。2009年又出現了寬頻帶的隱身衣。2010年科學家發現了電磁黑洞。
光子晶體、左手材料、隱身衣等超材料研究成果被美國《科學》雜志先后于2000年、2003年、2006年選為年度10項重大進展。《Materials Today》雜志在2008年將超材料評為材料科學50年中的10項重要突破。2010年,《科學》雜志又將超材料列入本世紀前十年的10項重要科學進展。
目前,美國國防部專門啟動了關于超材料的研究計劃,美國的6家半導體公司英特爾、AMD和IBM等也成立了聯合基金資助這方面的研究。歐盟組織了50多位相關領域的科學家聚焦這一領域的研究,并給予高額的經費支持。日本在經濟低迷之際出臺了一項研究計劃,支持了至少有兩個關于超材料技術的研究項目,每個項目約為30億日元。
重大創新將產生重大效益
近10年來,超材料研究之所以能引起全的高度關注,源自于超材料所體現的材料設計思想的重大創新,以及這一創新將產生的重大效益。
首先,通過材料結構的創新設計,實現全新的物理現象,產生具有重大軍用、民用價值的新技術、新材料,促進甚至引領新興產業發展;然后利用超材料設計思想,提升傳統材料性能,突破稀缺資源瓶頸,實現傳統材料產業的技術升級和結構調整。
電磁超材料實現,使我們繼利用半導體自由調控電子傳輸之后,具備了自由調控電磁波的能力。這對未來的新一代通信、光電子/微電子、先進制造產業以及隱身、探測、核磁、強磁場、太陽能及微波能利用等技術將產生深遠的影響。
隱身衣是一種以開口諧振環為單元結構、非均勻方式排列成圓環結構的超材料,其應用大家不言自明。
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