给我哈利·波特的隐身衣探秘超材料的奇异世界

从金和硅中蚀刻出来的元件使得超材料结构可以迅速改变其传播和反射光的能力。图片来源:《自然》 拥有奇异光学特质的工程学结构已经走出实验室,开始进入市场。 如果物理学家Tom Driscoll没有再次听到“哈利·波特的隐身衣”这样的形容,他将十分开心。但他知道这无法避免。舆论界在报道超材料的最新进展时,并没有抵制使用这个词。这些新材料是能弯曲、分散、传输,或以某些方式塑造电磁辐射的一系列极小“元素”。 的确,超材料大体上能围绕物体传送光,并使得它们不可见。还有一些超材料研究人员正试着制作一件真正的隐身衣,尤其是因为军队急切地资助研发此类功能材料。 不过,这样的应用得以实现,还将需要数十年的时间。技术的商业转化对Driscoll来说更有吸引力。 Driscoll在美国一个ZL聚合公司——高智发明公司中负责监管超材料商业化。他表示,成本更低的通讯卫星、更薄的智能手机和超快光学数据处理等应用是“超材料准备......阅读全文

光学超材料的本领不只有隐形

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“超材料”开辟工程和研究新前沿

5月20日,“上海科普大讲坛特别活动:2022李政道科学与艺术讲座基金系列活动主题发布”云直播活动中,“超材料”成为年度基金系列活动的科学主题。 该主题由中国科学院外籍院士、2004诺贝尔物理学奖得主弗朗克·维尔切克(Frank Wilczek)教授选定。中国工程院院士、2022李政道

光波段左手超材料制备获进展

西北工业大学应用物理系赵晓鹏教授领导的研究组在光波段左手超材料制备方法的研究取得新进展,结果于近日在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)在线发表。 左手超材料(Left-handed metamaterials, LHMs)的负折射效应和基于左手超材料理论制

新型超材料打造数据“高速公路”

科技日报北京7月18日电(记者张梦然)德国亥姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫中心、开姆尼茨工业大学、德累斯顿工业大学和于利希工业中心联合团队合作开发出一种超材料,材料中的圆柱域不仅可存储单个比特,还可存储整个比特序列。发表在最新《先进电子材料》的这一成果,为研发新型数据存储器和传感器、神经网络的磁性变体铺

未来超材料能弯曲声波偏移海啸

  路透社的一篇报道介绍了超材料及其应用如“隐身斗篷”的研究进展。在不太遥远的将来,超材料也许能通过偏移经过的地震波帮助建筑物抵抗大地震。  在不太遥远的将来,超材料也许能通过偏移经过的地震波帮助建筑物抵抗大地震。同样的,超材料也能帮助沿海城镇偏移来袭的海啸,以及弯曲声波使房间隔音。超材料拥有自然界

《光学快讯》发布电磁超材料最新成果

近年来,人工局域表面等离激元(LSSP)因其亚波长操控和近场增强特性激发了人们极大的兴趣。但是,由于自身的材料损耗和辐射损耗,超薄LSSP谐振腔存在Q值较低的缺点。因此,研究人员采用多种激发方式以提高Q值,先后提出探头激励、平面波激励、人工表面等离激元(SSP)传输线激励、微带线激励等方法。微带线激

我国发布超材料国家标准

  我国正式发布超材料领域的国家标准《电磁超材料术语》,将于明年10月1日起实施。12月9日,记者从领衔起草单位深圳光启研究院获悉,这是全球第一份超材料领域的国家标准,奠定了我国在超材料技术研究和标准转化的国际领先地位,打破了欧美对前沿科技和标准的垄断。   《电磁超材料术语》国家标准规定了电磁超材

仿生超浸润界面材料研究取得进展

仿生超浸润界面材料体系的构筑及其应用  出淤泥而不染的荷叶、翩翩起舞的水黾以及捕虫能手猪笼草等都是大自然的精妙创造,是具有“超浸润特性”的自然界杰出代表。作为超浸润领域的“掌舵手”,中科院院士、中科院理化技术研究所研究员江雷通过近二十年的潜心研究,总结规律,提出了二元协同理论,即将两个具有相反性质的

超疏水材料表面水滴运动方式破解

  水滴在超疏水表面被弹开的瞬间。  “在高度防水的超疏水材料表面,水滴会在压力的作用下,像玩蹦床一样快速自发弹走。”日前,瑞士科学家借助高速成像技术,破解了水滴在超疏水材料表面的运动方式。该研究有望在航空、汽车制造以及生物医学等领域获得应用,让不结冰的机翼、不沾灰的汽车以及不凝露的玻璃成为现实。相

无线通信新型超材料天线问世

英国科学家研制出一款创新性无线通信天线。这款数字编码动态超表面阵列(DMA)原型结合了超材料的独特特性与复杂的信号处理能力,可为数据传输提供新性能峰值,有望助力未来6G通信网络的实现。相关研究论文发表于新一期《IEEE天线与传播开放杂志》。研究人员指出,这款天线是全球首个在60吉赫兹(GHz)毫米波

中俄超硬材料实验室揭牌

  为促进中俄在超硬材料制备、微波技术应用等领域的合作、交流及技术发展,近日,昆明理工大学与俄罗斯南方国立技术大学在昆签署了共建中俄超硬材料先进制备技术联合实验室合作协议,云南省科技厅厅长龙江为实验室揭牌。   龙江与俄罗斯南方国立技术大学教授契特霍金·维克多进行了交流,他表示将积极支持实验室建设

超全!锂电材料常用表征技术总览

  在锂离子电池发展的过程当中,我们希望获得大量有用的信息来帮助我们对材料和器件进行数据分析,以得知其各方面的性能。目前,锂离子电池材料和器件常用到的研究方法主要有表征方法和电化学测量。  电化学测试主要分为三个部分:(1)充放电测试,主要看电池充放电性能和倍率等;(2)循环伏安,主要是看电池的充放

新型“超材料”可使战斗机隐形

   俄罗斯科学家研制出一种可使战斗机隐形的新材料,其拥有自然界中并不存在的属性,可以通过阻挡、吸收、增强甚至弯曲等方式来操控电磁波,从而使物体隐形,能广泛应用于新型武器的研制以及超级计算机设计等领域。  发表在《物理评论》杂志上的研究结果称,这种新材料由俄罗斯国立工艺技术大学(NUST MISIS

无需外力,神奇超材料可自行收放

荷兰莱顿大学物理学家在25日的《自然》杂志刊发研究报告称,他们制造出一种神奇的超材料,无需任何外力驱动就能自行收缩与展开,就像在自主“呼吸”一样。这一成果为智能可重构材料和微型机器人技术开辟了全新途径。新型热机械“超材料”的构建模块。图片来源:《自然》网站研究团队表示,这是人类首次在微观世界打造出如

用超冷原子模拟超导材料

  莱斯大学的一个物理团队用超冷原子替代电子来模拟超导材料,获得Hubbard模型所预测的反铁磁性。  这项研究是一个由实验物理学家和理论物理学家组成的国际团队开展的,并于近期公示在《自然》杂志的在线版块。团队负责人,实验物理学家Randy Hulet说:“这项工作可能会开启一个

新型七层纳米微粒涂层可使物体处于隐形中

  据英国每日邮报报道,隐身衣是科幻小说中的流行主题,全球各地的科学家对隐身衣颇感兴趣,他们致力于研制新型技术,努力将隐身衣转变成为现实科技。目前,英国伦敦专家最新研制一种材料,喷涂在物体表面可使它们“完全消失”。  该材料是由纳米微粒构成,它能够弯曲物体表面,使电磁波“变平”。来自伦敦大学玛丽女王

用超材料给电子元器件做身“隔热衣”

  统计资料表明,温度每升高2℃,电子元器件可靠性下降10%。降低电子元器件工作时的温度,对提高可靠性、精密度及使用寿命都具有重要意义。如何解决在高温环境下,电子元器件使用效能大打折扣的难题,成为研究焦点。  日前,华中科技大学机械科学与工程学院高亮教授团队设计了多种具有自由形状、背景温度独立、全方

超黑变色材料可将光线变成任何颜色

         本报讯 它是地球上最黑的物质之一,却能将光转变成你想要的任何颜色。这种变色材料易于制造,或许有一天可增强太阳能发电能力。  黑度的全球纪录由一种碳纳米管制成的材料持有。当被分层堆积到1毫米厚时,这种材料能吸收99.8%的光线。  不过,一种拥有像小锤子一样的形状并且由黄金制成的纳米

超黑变色材料可将光线变成任何颜色

  它是地球上最黑的物质之一,却能将光转变成你想要的任何颜色。这种变色材料易于制造,或许有一天可增强太阳能发电能力。  黑度的全球纪录由一种碳纳米管制成的材料持有。当被分层堆积到1毫米厚时,这种材料能吸收99.8%的光线。  不过,一种拥有像小锤子一样的形状并且由黄金制成的纳米材料,几乎达到了同样黑

超硬材料:引领高端制造业发展

以金刚石为代表的超硬材料及制品被誉为“最硬最锋利的工业牙齿”。航空航天、国防军工以及光伏与电子信息等领域里的各种高难材料加工难题,在它面前都迎刃而解。 而在科学家的眼中,单晶金刚石不光是“工业牙齿”,还是“终极半导体”。在7月17日召开的中国超硬材料行业发展专题研讨会上,有专家甚至表示,“

镍钛合金“变身”为超坚固弹性材料

  日本国立材料科学研究所研究人员开发出一种新工艺,让镍钛合金“变身”为一种超坚固弹性材料。这种材料的坚固程度与钢相当,延展性却是钢的20倍,有望用于制造可变形机翼。相关论文发表于新一期《自然》杂志。  想象一下,一架飞机在空中遨游,机翼能随着飞行速度的变化调整长度,以便更充分地利用空气动力。为实现

英欲研究超材料吸附光波隐形衣

哈里-波特的隐形衣 哈里-波特(丹尼尔-雷德克利弗)现出身形    超材料可以让微波偏转并仅仅在隐形物体周边波动,从而产生隐形效果。   据英国《每日邮报》报道,电影《哈里-波特》中主人公披上隐形衣瞬间遁形的情节,相信让许多影迷印象非常深刻。近日,英国伦敦大学帝国理工学院的科

新型三维超材料问世-性能超凡

  据科学日报报道,当涉及转移和控制波,尤其是声波和光波时,超材料具有非凡的特性:例如它们可以让物体隐形,或者增加镜头的分辨能力。法国国家科学研究中心(CNRS)和法国波尔多国立高等化学物理学院(CNRS/波尔多大学/国立波尔多综合技术学院/法国国立工程技术大学校)的研究人员通过结合物理化学组成和微

镍钛合金“变身”为超坚固弹性材料

日本国立材料科学研究所研究人员开发出一种新工艺,让镍钛合金“变身”为一种超坚固弹性材料。这种材料的坚固程度与钢相当,延展性却是钢的20倍,有望用于制造可变形机翼。相关论文发表于新一期《自然》杂志。想象一下,一架飞机在空中遨游,机翼能随着飞行速度的变化调整长度,以便更充分地利用空气动力。为实现这一梦想

兰州化物所液体超润滑材料研究取得进展

  构建宏观超润滑界面(摩擦系数在0.001级别甚至更低)可显著降低能源消耗、减少由摩擦引起的经济损失。然而,较长的磨合期可能造成摩擦副表面出现严重磨损。目前,缩短磨合期的策略多针对Si3N4、SiO2、Al2O3等陶瓷摩擦副。如何在短时间内实现轴承钢摩擦副表面的超润滑是亟需解决的技术难题。  前期

超疏水材料的接触角测试:荷叶

本视频演示了超疏水材料的接触角测试过程,示例中采用了荷叶作为测试的样品。超疏水材料的接触角测试非常特殊,由于此时微小的重力均会对接触角产生明显影响,因而,此时只有Young-Laplace方程拟合法才能完成测试。通常的算法,如圆拟合、椭圆拟合均不符合要求,更谈不上落后的量高、量角等方法。而在硬件方面

新方法可让“超材料”实现自我组装

  据美国物理学家组织网11月2日报道,美国科学家在最新一期德文版的《应用化学》杂志上指出,他们最新研制出的纳米制造技术可让自然界中并不存在的“超材料”自我组装而成。由此得到的“超材料”有些具有非比寻常的光学特性,有助于制造能给蛋白质、病毒、DNA(脱氧核糖核酸)等摄像的“超级镜头”以及隐形斗篷;而

超硬材料相关物项实施出口管制

商务部 海关总署公告2025年第55号 公布对超硬材料相关物项实施出口管制的决定根据《中华人民共和国出口管制法》《中华人民共和国对外贸易法》《中华人民共和国海关法》《中华人民共和国两用物项出口管制条例》有关规定,为维护国家安全和利益、履行防扩散等国际义务,经国务院批准,决定对下列物项实施出口管制:一

巧用沾笔纳米光刻技术获得超材料

沾笔纳米光刻工艺示意图   你或许没有想过将坚硬的金属或半导体与柔软的有机物或生物产品结合起来会是何种情景,不过美国科学家可以告诉你的是,他们获得了自然界从没有见过的混合材料,而这些混合材料在医学和制造业中将具有惊人的应用前景。   美国佛罗里达州立大学综合纳米研究所(INSI)的科学家

华人科学家张翔:人类“隐形”的梦想即将照进现实

隐形材料应用远不止隐身衣 披上件隐形斗篷,瞬间遁形,一直是科幻作品中最让人心生羡慕的情节之一。华人科学家张翔领导的研究小组,最近在隐形材料的研究领域向前迈出了一大步,“隐形梦”离现实似乎不再那么遥远。 但是在美国加利福尼亚大学伯克利分校工作的张翔日前在接受新华社记者专访时说,隐形材料还有比“隐身