“超材料”(Metamaterial)是21世紀(jì)以來出現(xiàn)的一類新材料,其具備天然材料所不具備的特殊性質(zhì),而且這些性質(zhì)主要來自人工的特殊結(jié)構(gòu)。目前這些材料主要被運(yùn)用在電磁和聲學(xué)領(lǐng)域。
最近,英國媒體稱,中國西安天和防務(wù)技術(shù)公司設(shè)立了一個(gè)超材料國防研究與發(fā)展中心,這家企業(yè)主要從事連續(xù)波雷達(dá)、光電、聲吶探測系統(tǒng)方面的研究,其生產(chǎn)的“獵影”近程防空信息化系統(tǒng)等裝備在珠海航展上曾經(jīng)亮相。
英國媒體報(bào)道稱,中國西安天和防務(wù)技術(shù)公司是中國增長最快的民營防務(wù)公司之一,該公司最近宣布他們將設(shè)立一個(gè)超材料國防研究與發(fā)展中心。
該公司在6月24日宣布,他們的新設(shè)施將集中精力于將超材料運(yùn)用到軍事和航空航天領(lǐng)域的研究——所謂超材料是一類人工制造的復(fù)合材料,具有在自然材料中沒有發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。
西安天和公司總部位于西安市中心,他們宣布他們的新發(fā)展中心將有環(huán)境模擬設(shè)施、暗室和其他實(shí)驗(yàn)室,其目的是拓展超材料在高性能產(chǎn)品方面的用途,例如與之有關(guān)的傳感器、隱身和電磁領(lǐng)域。
據(jù)國內(nèi)相關(guān)論文介紹,“超材料(metamaterial)”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。
從本質(zhì)上講,metamaterial更是一種新穎的材料設(shè)計(jì)思想,這一思想的基礎(chǔ)是通過在多種物理結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)來突破某些表觀自然規(guī)律的限制,從而獲得超常的材料功能。
迄今發(fā)展出的“超材料”包括“左手材料”、光子晶體、“超磁性材料”等。超材料的設(shè)計(jì)思想昭示人們可以在不違背基本的物理學(xué)規(guī)律的前提下,人工獲得與自然界中的物質(zhì)具有迥然不同的超常物理性質(zhì)的“新物質(zhì)”,把功能材料的設(shè)計(jì)和開發(fā)帶入一個(gè)嶄新的天地。
復(fù)合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草或麥秸增強(qiáng)粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復(fù)合而成。20世紀(jì)40年代,因航空工業(yè)的需要,發(fā)展了玻璃纖維增強(qiáng)塑料(俗稱玻璃鋼),從此出現(xiàn)了復(fù)合材料這一名稱。
50年代以后,陸續(xù)發(fā)展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強(qiáng)度和高模量纖維。70年代出現(xiàn)了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強(qiáng)度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復(fù)合,構(gòu)成各具特色的復(fù)合材料。
現(xiàn)代高科技的發(fā)展離不開復(fù)合材料,復(fù)合材料對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,有著十分重要的作用。復(fù)合材料的研究深度和應(yīng)用廣度及其生產(chǎn)發(fā)展的速度和規(guī)模,已成為衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,全球復(fù)合材料市場快速增長,亞洲尤其中國市場增長較快。2003~2008年間中國年均增速為15%,印度為9.5%,而歐洲和北美年均增幅僅為4%。