近日，我国在超材料领域的又一项技术突破轰动了国际科学界。媒体报道，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、全方向功能的热隐身超材料，能屏蔽外部温度场对器件内部物体的干扰，实现主动隔热，可用于热敏元器件的热防护。相关研究成果已发表在国际期刊《先进材料》上。
这项技术，相当于用超材料给电子元器件做身“隔热衣”，对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。热学超材料可用于航空航天领域，减少航空航天结构的热负荷；可用于能源装备领域，提高设备的热防护和热利用效率；也可用于信息电子领域，改善热敏电子器件的热稳定性、提高其使用寿命等，市场前景广阔。
无独有偶，近日，上海交通大学材料科学与工程学院的顾剑锋教授团队联合澳大利亚皇家墨尔本理工大学马前教授团队，成功打印出密度为1.63克/立方厘米的钛合金（Ti—6Al—4V）力学超材料，其屈服强度和最大压缩强度分别达到308兆帕和417兆帕。相关研究成果日前发表在《今日材料》上。
（图为杆状超材料库）
金属力学超材料是由特定结构单元在三维空间按一定规律排列而构成的多孔金属材料，也称为金属点阵材料，是新一代先进轻质高强材料。这一材料比商用镁合金WE54和AZ91更轻、更强、更耐蚀，有望在航空航天、生物医学、化学工程、空间和能源技术等领域获得应用。
此外，中国科学技术大学工程科学学院张世武教授领衔的机器人与智能装备所李木军副教授课题组，联合近代力学系王柳特任教授以及南方科技大学刘吉副教授，提出了一种magLCE的双各向异性可编程3D打印方法。通过在挤出式打印的过程中调控外磁场和打印速度，成功实现了液晶取向和磁化强度的独立编程，以及制件在不同外场刺激（热、光、磁）下的可控多模式变形。论文于2023年7月14日发表于Advanced Materials。
从媒体公布的消息来看，近年来，我国在超材料领域的研究成果越来越多，各种技术理论和应用相继发布。随着研究的深入，超材料的市场应用前景日趋明朗化，与普通人生活的联系越来越近。超材料正逐步走进大众视野。那么到底什么是超材料？
何为“超材料”？
所谓“超材料”(Metamaterial) ，是21 世纪以来出现的特种复合材料或结构，通过对材料关键物理尺寸上进行有序结构设计，使其获得常规材料不具备的超常物理性质。超材料涉及众多学科领域，如物理、化学、光电子学、材料科学、半导体科学以及装备制造等，是全球最前沿、最具有战略性意义的研究课题。被美国《科学》杂志列入本世纪前10年的10项重要科学进展之一，同时《Materials Today》杂志也称其为材料科学50年中的10项重要突破之一。
作为材料科学领域前沿方向之一，超材料在过去20年中经历了蓬勃发展。时至今日，超材料已扩展到包括电磁学在内，覆盖光学、力学、热学和声学等多领域的一大类具有超常、高性能的人工材料系统。
伦敦帝国理工学院John Pendry教授，中国工程院院士、清华大学周济教授，在中国工程院院刊《Engineering》2022年第10期发表主编寄语《超材料——从工程化材料到工程材料》，指出超材料研究的重点逐渐从起初的新机理、新现象和新结构向针对实际应用的新特性和新功能倾斜，为解决工程技术中的诸多挑战提供新的解决方案。目前，超材料正在推动力学、声学和热力学等多个领域中的创新，开拓着整个物理领域的新边界。历经近20年的积淀，超材料的设计思想和制造技术得到了长足的发展和完善，这种新型工程材料将在工程领域发挥越来越重要的作用，极大地改变未来的世界。
超材料最早于1968年由前苏联理论物理学家菲斯拉格(Veselago)发现，直到2001年美国加州大学圣迭戈分校的史密斯教授等人才在实验室制造出世界上第一个负折射率的超材料样品。2006年，史密斯教授及其在杜克大学的科研小组设计、制造了著名的“隐身大衣”。2009年该研究组的刘若鹏、季春霖等在《科学》杂志上发表宽频带的隐身衣，解决了超材料大规模和大带宽的设计，引发了业界的轰动，推动了超材料从科学向技术的转化。随后，刘若鹏、季春霖等人回国创业，则拉开了我国超材料产业化的大幕。
经过众多科技工作者艰苦卓绝的不懈奋战，目前我国在超材料领域已经远远走在了世界前列，在技术上形成了大量专利覆盖，而且建起了完全自主可控的产业链。尽管已经取得了领先，但我国在超材料领域的探索依然如火如荼地进行。目前，我国有众多大学、科研院所、企业等机构参与到超材料的研发当中，多条技术线路齐头并进，呈现出百花齐放的大好局面。
我国超材料整体处于科研阶段，仅有一家企业进入产业化
在不久前结束的第二届全国超材料大会上，来自深圳光启高等理工研究院、南京大学光声超构材料研究院、南智广电等在我国尖端装备特种材料方面的龙头公司、新材料领域科研院所纷纷秀出自己的最新技术成果，其中包括电磁超材料、太赫兹超材料、信息超材料、声学超材料、光学超材料等不同的细分技术种类。