在材料科学领域，有一种特殊的合成材料，它可以在常温常压下实现超导、超弹、超轻等多种性能，甚至可以自我修复。这种材料被称为“超材料”，其革命性仅次于室温超导，有可能导致多种金属“下岗”，并开启一个全新的科技时代。那么，这种超材料是如何制造出来的？它有哪些优势和应用前景？本文将为您介绍。

什么是超材料？

“超材料”一词最初由美国德克萨斯州大学奥斯汀分校 Rodger M. Walser 教授提出，用来描述自然界不存在的、人工制造的、三维的、具有周期性结构的复合材料1。超材料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。例如，超材料可以实现负折射率、负折射指数、负磁导率等反常现象，从而改变电磁波、声波、热波等波的传播规律。

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。

如何制造超材料？

超材料的制造工艺及其复杂，主要包括印刷电路板工艺、光刻工艺、掩膜印刷法、电子束刻蚀工艺等。其中，光刻工艺是将光敏高分子制成一定图形的抗蚀性膜，再用化学或电化学方法进行腐蚀或电镀的加工工艺，目前已应用于单层及多层太赫兹 (THz)频域 (30μm-3mm)超材料的制造。电子束工艺是利用极小波长的电子束在高加速电压下对基片上的抗蚀剂 (PMMA、ZEP 等)进行曝光，在抗蚀剂中产生具有不同溶解性能的区域，然后用显影液进行溶解，得到所需的图案，再进行金属层或介质层的沉积。由于采用极小波长的电子束，这种工艺可以得到比标准光刻工艺更小的纳米尺度。

由于超材料基于精密的物理结构和尺寸大小，具备独特的功能价值和使用价值，因此发达国家的政府、学术界、产业界对超材料技术的研发给予高度重视，制定了相关计划，投入了大量人力和物力。目前，在超材料研究方面，美国、欧洲、日本、俄罗斯等国家处于领先地位，而中国也在近年来加大了投入和支持，取得了一些重要的进展。

超材料有哪些优势和应用前景？

超材料的优势在于它可以突破自然界的限制，实现人们所期望的各种性能。例如，超材料可以实现超导性，即在无电阻的状态下传导电流，从而大幅度提高电能的利用效率和节约能源；超材料可以实现超弹性，即在受到外力作用后能够完全恢复原状，从而增强材料的耐久性和安全性；超材料可以实现超轻性，即在保持强度和刚度的同时降低质量，从而减少材料的消耗和运输成本；超材料还可以实现自我修复性，即在受到损伤后能够自动恢复功能，从而延长材料的使用寿命。

超材料的应用前景无比广阔，涉及国防科技、工业、航空航天等领域，具备一定的战略价值。例如，在国防领域，超材料可以实现隐身技术，即使武器装备对雷达、红外、声波等探测手段不可见或不可识别，从而提高作战能力和生存能力；在工业领域，超材料可以实现完美透镜技术，即使光线或其他波可以聚焦到远小于波长的尺度，从而提高成像质量和分辨率；在航空航天领域，超材料可以实现可变形机翼技术，即使飞行器可以根据空气动力自动改变形状，从而提高飞行效率和灵活性。

总之，超材料是一种具有多种性能的合成材料，它是通过对材料结构进行精密设计和制造而实现的。超材料具有突破自然界限制的优势，有可能导致多种金属“下岗”，并开启一个全新的科技时代。超材料的应用前景广阔，涉及国防、工业、航空航天等领域，具备一定的战略价值。目前，各国都在加大对超材料技术的研发投入和支持，力求占得先机。

超材料是一种具有多种性能的合成材料，它是通过对材料结构进行精密设计和制造而实现的。超材料具有突破自然界限制的优势，有可能导致多种金属“下岗”，并开启一个全新的科技时代。超材料的应用前景广阔，涉及国防、工业、航空航天等领域，具备一定的战略价值。目前，各国都在加大对超材料技术的研发投入和支持，力求占得先机。

超材料的发现给社会带来了以下几方面的影响：

· 超材料可以实现隐身技术，即使武器装备对雷达、红外、声波等探测手段不可见或不可识别，从而提高作战能力和生存能力。这对国防安全和军事竞争具有重要意义，也可能引发新一轮的军备竞赛和冲突风险。

· 超材料可以实现完美透镜技术，即使光线或其他波可以聚焦到远小于波长的尺度，从而提高成像质量和分辨率 。这对信息技术、光电子学、微电子学、生物医学等领域具有巨大的推动作用，也可能带来新的隐私和安全问题。

· 超材料可以实现可变形机翼技术，即使飞行器可以根据空气动力自动改变形状，从而提高飞行效率和灵活性。这对航空航天领域具有创新性的贡献，也可能改变未来的交通方式和环境影响。

· 超材料可以实现超导性、超弹性、超轻性、自我修复性等多种性能，从而大幅度提高电能的利用效率、节约能源、增强材料的耐久性和安全性、减少材料的消耗和运输成本、延长材料的使用寿命等 。这对工业、新能源、环保等领域具有革命性的影响，也可能带来新的社会和经济问题。

当然，这种材料是不是该公司说的那么神奇，究竟是不是靠谱，我们现在还不知道，毕竟才看到它的第一个应用，实践是检验真理的唯一标准，或许不久的将来，我们就能知道了。