著名科幻小說(shuō)家阿瑟·克拉克曾經(jīng)有句名言:“任何足夠先進(jìn)的科技，都與魔法無(wú)異。” 這句話如果用在超材料上面，會(huì)顯得無(wú)比貼切。2006年世界上第一次出現(xiàn)了“Metamaterial”這個(gè)單詞，2008年有了“超材料”這個(gè)中文詞匯。令人意想不到的是，短短的十余年間，超材料技術(shù)已在神州大地上遍地開(kāi)花。
在今年全國(guó)兩會(huì)期間，全國(guó)人大代表、光啟高等理工研究院院長(zhǎng)劉若鵬在接受本報(bào)全媒體記者采訪時(shí)表示：“如今，隨著超材料大規(guī)模、全面應(yīng)用，更是形成了‘萬(wàn)花齊放’的局面，幾乎覆蓋了我國(guó)最重要的尖端裝備。時(shí)間已經(jīng)證明，（超材料技術(shù)）這是一條正確的道路，是一個(gè)符合主要生產(chǎn)力、主要技術(shù)發(fā)展的正確方向和路徑?！?/p>
今年的政府工作報(bào)告中提到“要把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”，超材料技術(shù)的發(fā)展正為此寫(xiě)下完美注解。
起草全球首份超材料領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
“超材料” (Metamaterial)是21世紀(jì)以來(lái)出現(xiàn)的一類新材料，指的是一些具有人工設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)并呈現(xiàn)出天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的復(fù)合材料。
說(shuō)到超材料技術(shù)的發(fā)展，繞不開(kāi)光啟。近期，光啟技術(shù)的一則公告引發(fā)業(yè)界矚目。其公告稱，光啟尖端某大型復(fù)雜超材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)品已達(dá)到重要應(yīng)用節(jié)點(diǎn)，成為我國(guó)同類大型復(fù)雜超材料結(jié)構(gòu)件中首個(gè)進(jìn)入應(yīng)用節(jié)點(diǎn)的；該單一產(chǎn)品的交付量預(yù)計(jì)達(dá)到6000公斤至8000公斤，接近銀星基地目前總產(chǎn)能。也就是說(shuō)光啟作為全球超材料尖端裝備領(lǐng)域唯一能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的供應(yīng)商，超材料產(chǎn)品目前已經(jīng)處于滿產(chǎn)滿銷、供不應(yīng)求的狀態(tài)。從0到供不應(yīng)求，劉若鵬和他的伙伴們花了10年功夫。
2009年，年僅25歲、還在美國(guó)杜克大學(xué)讀博士的劉若鵬，率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用超材料技術(shù)成功研制出了“可隱身”的實(shí)驗(yàn)室作品，并以第一作者在美國(guó)《科學(xué)》雜志刊載論文后引起科學(xué)界轟動(dòng)。隨后，劉若鵬博士和他的團(tuán)隊(duì)成員輾轉(zhuǎn)回到中國(guó)，于2010年7月在深圳成立“深圳光啟高等理工研究院”，開(kāi)始主攻超材料的設(shè)計(jì)與研發(fā)。
“我們?cè)谶M(jìn)入超材料領(lǐng)域時(shí)，連‘超材料’這個(gè)名字都沒(méi)有，即使在美國(guó)，它都是最新、最前沿的領(lǐng)域，而我們這幾個(gè)人就是這個(gè)領(lǐng)域的先驅(qū)?！眲⑷豉i這樣說(shuō)道。
2015年，由光啟領(lǐng)銜，檢測(cè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)、十余家科研院所、相關(guān)產(chǎn)業(yè)企業(yè)共同起草了全球首份超材料領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——《電磁超材料術(shù)語(yǔ)》，并于2016年10月1日起實(shí)施。
實(shí)現(xiàn)我國(guó)超材料技術(shù)“從0到1”的歷史性突破
由于超材料中的高性能電磁材料，大多數(shù)應(yīng)用在尖端裝備等涉及國(guó)家及公共安全的敏感行業(yè)，所以發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)向中國(guó)出售此類材料有極其嚴(yán)苛的限制。2016年1月1日，光啟正式立項(xiàng)，研究高性能電磁基底材料，團(tuán)隊(duì)前后歷時(shí)近四年，光啟高性能電磁材料終于研發(fā)成功，打破了國(guó)際壟斷，填補(bǔ)了行業(yè)空白。2019年10月1日，光啟高性能電磁超材料走完從研制、試產(chǎn)、 小批量到規(guī)?；晒?yīng)用的長(zhǎng)征之路。也在同一天，光啟宣布，向全行業(yè)開(kāi)放系列功能材料庫(kù)。某航空裝備研究院專家不無(wú)欣喜地對(duì)光啟團(tuán)隊(duì)肯定道：“這款材料徹底解放了復(fù)雜超材料產(chǎn)品設(shè)計(jì)的邊界，讓我們裝備的性能指標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)?！?/p>
劉若鵬說(shuō)：“一開(kāi)始的時(shí)候成品率特別的低，最開(kāi)始0的成品率也造不出來(lái)，后來(lái)就達(dá)到10%、20%、30%、40%……良率開(kāi)始一點(diǎn)點(diǎn)爬坡，直到2020年，我們所交付的成品率達(dá)到了97.7%，但與我們的最終目標(biāo)99.99%還有一點(diǎn)點(diǎn)差距。”
如今，光啟的超材料已經(jīng)應(yīng)用在先進(jìn)飛機(jī)、大型無(wú)人機(jī)、海洋航空裝備等多個(gè)尖端裝備領(lǐng)域。光啟先后在深圳建立了銀星產(chǎn)業(yè)基地和佛山順德產(chǎn)業(yè)基地，在全世界范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了超材料規(guī)?；a(chǎn)，成為集“研究一設(shè)計(jì)一測(cè)試一批產(chǎn)”一體化的全球超材料龍頭企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)超材料技術(shù)“從0到1”的歷史性突破。
光啟開(kāi)始研制第四代超材料
劉若鵬說(shuō)：“去年，我們的第二代超材料基本上覆蓋了我國(guó)重要的尖端裝備，也實(shí)現(xiàn)了里程碑式的突破，讓超材料技術(shù)從一個(gè)新技術(shù)的引入發(fā)展成為了主流技術(shù)。今年超材料的生產(chǎn)不再是小批量的，而是直接面臨大批量的制造與交付，對(duì)我們來(lái)講也是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。但我們哪怕戰(zhàn)斗到最后只剩一滴血，也得把這活兒給干完！”
根據(jù)劉若鵬的規(guī)劃，2021年的另一個(gè)重要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)第三代超材料技術(shù)規(guī)模量產(chǎn)，相對(duì)于目前的第二代超材料的產(chǎn)品，第三代超材料在性能上有大幅度的提升。
而以每24個(gè)月量產(chǎn)一代新技術(shù)的時(shí)間來(lái)估算，光啟將在2023年實(shí)現(xiàn)第四代超材料技術(shù)規(guī)模量產(chǎn)。劉若鵬表示：“目前，第四代超材料技術(shù)現(xiàn)在也進(jìn)入到緊張的研制過(guò)程中。”
“時(shí)間證明超材料是一條正確道路”
今年的政府工作報(bào)告中提到“要把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”，我國(guó)超材料技術(shù)的從無(wú)到有，恰是為科技自立自強(qiáng)做了完美注解。
劉若鵬接受記者采訪時(shí)表示，近兩年來(lái)，超材料在我國(guó)已經(jīng)是百花齊放了?！盁o(wú)論去任何一個(gè)十大尖端裝備集團(tuán)，任何一個(gè)研究所，或者任何的一個(gè)尖端裝備制造廠，他們的發(fā)展領(lǐng)域和研究方向里一定少不了超材料?！?/p>
他說(shuō)：“時(shí)間已經(jīng)證明，這是一條正確的道路，是一個(gè)符合主要生產(chǎn)力、主要技術(shù)發(fā)展的正確方向和路徑?！?/p>
在劉若鵬看來(lái)，隨著大規(guī)模和全面的應(yīng)用，今天超材料行業(yè)形成了 “萬(wàn)花齊放”的局面，幾乎覆蓋了我國(guó)最重要的尖端裝備。不過(guò)，在一些更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括一些民用領(lǐng)域，超材料的應(yīng)用還不多，停留在一個(gè)比較初級(jí)的狀態(tài)，還有待進(jìn)一步的發(fā)展。如今，隨著超材料技術(shù)在尖端裝備領(lǐng)域的發(fā)展，也必將逐漸走進(jìn)民用領(lǐng)域。
（廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者? 王納）
