我国学者与海外合作者实现多尺度光学超材料规模打印创制
在国家自然科学基金项目(批准号:T2394484, 52321006, T2394480等)资助下,中国科学院化学研究所宋延林团队联合新加坡国立大学等单位,提出了“打印微纳协同光学超材料”策略,实现了多尺度光学超材料的规模化可控创制与精准集成,为我国在微纳光子学这一前沿领域抢占科技制高点提供了关键支撑。相关成果以“可打印超构组装体赋能协同显色”(Printable meta-assemblies enable synergetic colouration)为题,于2026年4月22日发表在《自然》(Nature),论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-026-10408-8。 光学超材料是光学成像、计算、通信、能源、国防等多个领域实现技术变革的材料基础。然而,当前光学超材料制备面临两大瓶颈:一是局限于单一尺度结构,导致材料功能受限、性能调控维度不足;二是高度依赖光刻等精密加......阅读全文
“超材料”激光全息研究获突破
近日,武汉大学电子信息学院副教授郑国兴与合作者一起,提出一种新颖的反射式金纳米天线阵列方案,并成功应用于激光全息领域。相关研究以在线头条登载于《自然—纳米技术》,同时该刊物新闻与观察栏目对这一研究也进行了重要评述。 超颖表面材料是一种在衬底表面加工出的超薄金属微纳结构材料,与电磁波相互作用时常
“超材料”:能否让科幻变成现实
想起十几年前的遭遇,仍让清华大学教授周济感觉有点可笑,“当时我听到超材料的概念,后来报项目的时候用上这个词,第一次没上去,一个评委对我说‘你的提法就不能让你上,别人是做材料的,就你叫超材料’。第二次我改成另一个词,后来通过了。” 事实上,“超材料”指的是一些具有人工设计结构并呈现出天然材料所
超材料可从柔性“秒变”刚性
美国研究人员使用机械超材料(具有自然界中不存在的独特机械性能)开发出一种新型材料,可响应磁场从柔性变为刚性,在智能可穿戴设备和柔性机器人中具有广泛应用前景。 当前的机械超材料有着吸引人的特性,如负热膨胀,低重量时的高强度和高刚度。但一旦构建完成,其属性将无法更改或调整。美国劳伦斯利弗莫尔国家实
高端超分辨光学显微镜项目通过验收
验收会现场 12月26日,由中国科学院苏州生物医学工程技术研究所(简称“医工所”)承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨显微光学核心部件及系统研制”通过验收,标志着我国具备了高端超分辨光学显微镜的研制能力。 在当今生物学和基础医学研究中,10至100纳米尺度的超分辨显微光学成像是取得原创性研究
我国成功研制高端超分辨光学显微镜
由中国科学院苏州生物医学工程技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨显微光学核心部件及系统研制”26日在苏州高新区通过验收,标志着我国已经成功研制出高端超分辨光学显微镜。 验收专家组组长、中科院高能物理所柴之芳院士认为,该项目的成功实施,改善了我国高端光学显微镜基本依赖进口的状况,对满
超分辨光学显微成像技术的新进展
从17世纪开始,现代生物学的发展就与显微成像技术紧密相关。然而,由于受光学衍射极限的影响,传统光学显微成像分辨率最小约为入射光波长的一半。因此,科学家们一直在不断努力,试图寻找突破光学显微镜分辨极限的方法。在超分辨显微技术飞速发展的同时,现有成像技术的缺陷也日益显现,例如成像分辨率和成像时间不可兼得
美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构
美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。 具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和
美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构
美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。 具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和
美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构
美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。 具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和
美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构
美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。 具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和
新型光学材料打破数据转换的障碍
特拉维夫大学的研究人员通过研究光与物质的相互作用,开发出了新型光学材料,此非线性超材料有望用于未来通信芯片的制造,将开启打破数据转换的障碍的大门。 从计算机,平板电脑和智能手机到汽车,家庭和公共交通,我们的世界一天天的变得更加数字连接化,而支持大量数据交换所必需的技术就显得至关重要。
光学纳米材料用作抗癌和抗菌剂
一个纳米是1mm的百万分之一,比人的头发丝还细一千倍。纳米光学是最重要的未来学科之一,借助于纳米光学知识可以改变材料的原子结构。因为它将带来电信、医疗诊断或照明技术领域的革新。举两个例子:有机的发光二极管由纳米薄层构成,可用电活化,且可达百分之百的发光效率, 甚至可以在柔性基体上使用且无热
光学轻量化新材料研究迫在眉睫
“必须高度重视光学轻量化新材料的研究发展,包括主反射镜材料、光学支承结构材料、超轻反射镜镜面材料、光学面形修正的能动器件材料等。”6月10日,中国科学院光电技术研究所教授方敬忠在接受记者采访时如是说。 据了解,轻量化光学或光学系统轻量化的重要技术基础是材料,推进光学系统轻量化技术的发展必将更
红外非线性光学晶体材料研究获进展
红外非线性光学晶体作为激光频率转换的关键器件,在全固态激光器中具有重要的应用。当前商用红外非线性光学晶体主要包括黄铜矿型化合物,如AgGaS2, AgGaSe2和ZnGeP2。然而,由于各自本征的性能缺陷,这些材料已不能完全满足当前长波红外激光技术发展的需求,亟需突破现有材料性能的限制,发展高性
《自然·材料》室温导电超硬材料领域又有新进展
传统的碳/碳复合材料是由sp2杂化为主的不同碳材料组成的,例如,碳纤维增强热解碳材料。它们往往具有高的导电性和可观的强度,但由于组分内或组分之间存在着弱的范德华力,其力学性能很难得到进一步提升。解决途径之一是将金刚石引入碳/碳复合材料,然而由于金刚石中的共价键极强且已经饱和,难以通过化学方法将其破坏
化学所在构筑超硬超韧水凝胶材料方面获进展
作为与生物组织最接近的合成材料,水凝胶具有独特的软湿性和优异的生物相容性。然而,传统水凝胶的力学性能较弱,仅限于隐形眼镜、伤口敷料、药物递送载体等非承重用途。近年来,科研人员着重发展了水凝胶力学性能的提升策略,展现出其作为承重材料应用于人造支撑组织、软体机器人、制动器等领域的前景。作为承重材料通
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
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
“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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
超快非线性光学技术:时域全反射和波导
麦克斯伟方程在时间和空间具有一定的对偶性(duality),比如空间上高斯光束的衍射与时间上高斯脉冲在具有负群速度色散的光纤中传输就具有这样的关系。科学家们对光的空间传输性质已经进行了几百年的研究,取得了丰硕成果。通过考察时空对偶性,借鉴光的空间传输现象,有利于理解甚至发现崭新的由超短脉冲参与的超快