英國《簡氏防務周刊》網站最近刊發的一篇報道稱，俄羅斯克雷洛夫國家研究中心研制出一種類似“金屬水”的新材料，擁有定制化設計的結構和密度分布，這種設計能夠有效吸收和減弱聲波反射信號，從而大大提高了潛艇的隱身能力。作戰時，穿著“隱身衣”的潛艇躲藏在大洋深處，便成為可怕的“海洋幽靈”。
 

    “海洋幽靈”假想圖

    這種新材料就是聲學超材料，它是超材料設計思想在聲學工程上的典型應用。所謂超材料，就是由亞波長結構單元組成的，具有自然界材料所沒有的新穎特性的人工材料。上述這種聲波超材料的新奇之處在于，通過復雜的人工手段對物質在亞波長尺度上施加影響來改變材料的聲波響應性質，讓聲波沿給定的路徑傳播。此外，應用同樣的超材料設計原理，還可以使光波、無線電波甚至地震波發生彎曲，被科學家譽為“由材料組成的‘材料’”，簡直就是“來自星星”的萬能材料。
 

    聲學超材料微結構示意圖

    理論上，披上由超材料制作的外衣，即便是體態龐大的航母，也有可能消失在聲納與電磁波的探測中。
 

    隱形航母假想圖

    “來自星星”的超材料所具備的強大功能與廣闊應用前景，引起了國內外公司及學術機構的高度重視。關注這個領域的學術機構包括美國杜克大學和英國倫敦瑪麗皇后大學等。有很多企業也紛紛加入研究熱潮中，如Kymeta公司、分形天線系統公司、超材料技術公司；工業企業包括Harris公司、Kyocera無線公司、EMW；大型航空航天和國防承包商包括洛克希德馬丁公司、波音公司和雷神公司；甚至還有消費電子巨頭三星公司。

    這么高大上的超材料，在國內也引起了關注。近幾年，深圳光啟異軍突起，成為這個領域的代表，申請專利近3000件，約占全球超材料領域申請量的85%以上，在2012年就建立了世界第一條超材料生產線，其超材料產品已應用于多個領域。光啟還準備研發超材料智能結構，包括地面行進裝備超材料智能結構（可應用于各類汽車、軌道交通裝備以及其他新型地面行進裝備，功能包括結構缺陷自檢測、自診斷、風險預警及高速數據傳輸、精確感知等）和可穿戴式超材料智能結構（可在有效保護人體的同時，大幅增強使用者的動作機能、環境感知能力、互聯協同能力及生命系統管理能力）。隨著全球超材料研究的不斷深入，還會有更多炫酷的產品出現。

責任編輯：李玲珊

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