4 月 23 日消息，光學超材料通過對人工微納結(jié)構的精準設計，可突破傳統(tǒng)材料的物理極限，實現(xiàn)對光的傳播、散射、相位等特性的高效精準調(diào)控，成為支撐新一代信息技術與高端裝備發(fā)展的材料基礎。然而，當前光學超材料受結(jié)構尺度單一、性能調(diào)控受限、加工工藝復雜等瓶頸制約，難以廣泛應用。

北京時間 4 月 22 日晚，國際學術期刊《自然》發(fā)表了光學超材料突破性研究成果。中國科學院化學研究所與新加坡國立大學合作的科研團隊，自主研發(fā)出的卷對卷增材納米打印制造設備，實現(xiàn)了多尺度光學超材料的大規(guī)?？煽刂苽渑c精準集成，讓超材料生產(chǎn)“像印報紙一樣簡單”。

研究團隊以精準打印創(chuàng)制新物性為核心思想，自主研發(fā)了納米打印系統(tǒng)，集成高通量噴墨打印、卷對卷連續(xù)制造與界面自組裝精準調(diào)控技術，實現(xiàn)了多模態(tài)光學超材料的穩(wěn)定可控連續(xù)制備。

通過打印多尺度光學超結(jié)構，可精確調(diào)控光子帶隙、光散射、全內(nèi)反射等多重光學機制；

通過精準調(diào)控光子晶格常數(shù)與界面尺寸，可對光子帶隙與光程差進行定量控制，進而實現(xiàn)對體色散與界面色散的高精度調(diào)制；

通過集成打印，能夠?qū)⒉煌Ц癯?shù)、不同尺寸的光學超材料單元高精度圖案化，實現(xiàn)從納米到宏觀的跨尺度光學集成與性能定制。

該研究突破了光學超材料低成本、定制化與量產(chǎn)難以兼顧的困境，為多尺度光學新物性的創(chuàng)制及微納光子學的廣泛應用開辟了新途徑。