說(shuō)到超材料大家會(huì)有很多聯(lián)想,人是超人,材料是超材料,如果這樣想的話我們將會(huì)成為眾矢之的。實(shí)際上超材料指的是由材料組成的材料,我們把這個(gè)叫做超材料,是這個(gè)學(xué)科的名稱。
這個(gè)學(xué)科的發(fā)展時(shí)間比較短,從這個(gè)學(xué)科鬧獨(dú)立以來(lái)是13年的歷史。但是在最近13年的時(shí)間,這個(gè)領(lǐng)域在美國(guó)突然崛起,得到了非常多的關(guān)注和發(fā)展。到2010年的時(shí)候科學(xué)雜志把超材料技術(shù)評(píng)為十大科技突破之一。第二是早期的超材料研究主要是在美國(guó)、日本,尤其以美國(guó)為主,做了一些投資性的發(fā)展?,F(xiàn)在國(guó)際上非常熱鬧,美國(guó)是比較喜歡把先進(jìn)的技術(shù)用于軍事方面,所以2009年的時(shí)候美國(guó)確定把這個(gè)技術(shù)列為最先進(jìn)的軍事裝備,日本也列為下一代隱性戰(zhàn)斗機(jī)的核心關(guān)鍵技術(shù)。
對(duì)于材料來(lái)講,尤其是對(duì)于我們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。從我們科學(xué)設(shè)計(jì)的角度或者技術(shù)設(shè)計(jì)的角度來(lái)講,從微觀到宏觀之間可以加上很多其他的組成。比如每個(gè)人都在這個(gè)屋子里面,我們有很多城市,城市可以組成一個(gè)省,很多省可以組成國(guó)家,很多國(guó)家可以組成整個(gè)世界。根據(jù)這樣的設(shè)計(jì)架構(gòu)和思想,我們?cè)谖⒂^和宏觀之間嫁接一些介觀的結(jié)構(gòu),這肯定比下一級(jí)的大,但是比上一級(jí)的小,我們可以追加N級(jí)。如果有像臺(tái)階一樣去爬,從微觀一步一步爬到宏觀,這樣我們就可以改變很多事情。
我們?yōu)槭裁匆藿优_(tái)階,從分子晶格到超材料的晶格,再到海量的工作波長(zhǎng)。宏觀的好處是能拿到這個(gè)東西,但是它的特性已經(jīng)被微觀決定過(guò)了,只能是它是什么樣我們來(lái)設(shè)計(jì)什么,它是普通的導(dǎo)體就做普通的導(dǎo)線,是超導(dǎo)的導(dǎo)線就做超導(dǎo)的導(dǎo)線。完全是基于材料的特性來(lái)做事情。我們就想找到一些折中,中間加上一些層面。我們對(duì)于介端的結(jié)構(gòu),我們有足夠的工藝去制造它。這樣的話我們就可以在材料的局部設(shè)計(jì)、改變它,直接做成一個(gè)材料。這樣來(lái)看的話它就非常有意思,在我們現(xiàn)在的超材料里面可以給我們提供很好的材料。介端材料可以給我們提供電磁特性,對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng),合在一起對(duì)電磁波的響應(yīng),然后再到對(duì)光的響應(yīng)。超材料就是組裝材料的科學(xué)和思想。
講到這里,我們光博會(huì)明明講的是產(chǎn)品應(yīng)用,我怎么上來(lái)講廣義相對(duì)論,我只想說(shuō)它很有用,會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品上的進(jìn)步。工業(yè)級(jí)超材料技術(shù)的創(chuàng)建,不論是技術(shù)的變化也好,技術(shù)的進(jìn)步也好都是次要的,最重要的是價(jià)值目標(biāo)或者價(jià)值觀的改變。對(duì)于超材料追求自然界沒(méi)有的材料,對(duì)于工業(yè)化的推動(dòng)和產(chǎn)業(yè)化的推動(dòng)是毫無(wú)益處的。這時(shí)候最大的價(jià)值目標(biāo)改變就在于我們不要關(guān)注于超材料是否能夠?qū)崿F(xiàn)自然界或者在宇宙里面才有的材料特性,我們最應(yīng)該關(guān)注的是它能改變和調(diào)制電磁波,有電磁波的地方就考慮用什么更好的電磁波為用戶帶來(lái)更好的享受和服務(wù)。這個(gè)Meta—RF的技術(shù)關(guān)鍵在于電磁調(diào)制技術(shù),我們的目標(biāo)就是要針對(duì)這個(gè)應(yīng)用電磁波該怎么樣輻射,該怎么樣跑的需求,根據(jù)這個(gè)需求逆向地定制,所有的結(jié)構(gòu)也好,超材料也好,器件、系統(tǒng),直接實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)電磁波駕馭的需求就OK了。
這邊舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子,把這么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,并且很輕。這個(gè)也有一些客戶已經(jīng)用了。第二超材料可以壓縮電磁波的空間,對(duì)原來(lái)比較大的東西,我們用很小的空間就可以實(shí)現(xiàn)了,而且功能非常大。這些指標(biāo)就不說(shuō)了。高交會(huì)這樣的場(chǎng)景,咱們這個(gè)會(huì)議室比較簡(jiǎn)單,像家里面,只是人數(shù)比較多。在人流量特別多的地方,電磁波之間會(huì)有非常強(qiáng)的干擾,我們要控制好電磁波的輻射方式,把功率調(diào)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(huì)展中心2號(hào)館用了這個(gè)東西,你們可以試一下,在這里可以看高清視頻。實(shí)際上現(xiàn)在深圳地鐵也在做這樣的工程。這是一些典型應(yīng)用。
由于時(shí)間也比較緊,我就把超材料從猿的狀態(tài)一直講到人的狀態(tài),雖然講得很粗糙,希望在座的多指正,多支持新技術(shù)的發(fā)展,謝謝大家!
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