光啟劉若鵬:超材料技術已呈“萬花齊放”局面
2021年03月11日04:09

原標題:光啟劉若鵬:超材料技術已呈“萬花齊放”局面

劉若鵬

  著名科幻小說家阿瑟·克拉克曾經有句名言:“任何足夠先進的科技,都與魔法無異。” 這句話如果用在超材料上面,會顯得無比貼切。2006年世界上第一次出現了“Metamaterial”這個單詞,2008年有了“超材料”這個中文詞彙。令人意想不到的是,短短的十餘年間,超材料技術已在神州大地上遍地開花。

  在今年全國兩會期間,全國人大代表、光啟高等理工研究院院長劉若鵬在接受本報全媒體記者採訪時表示:“如今,隨著超材料大規模、全面應用,更是形成了‘萬花齊放’的局面,幾乎覆蓋了我國最重要的尖端裝備。時間已經證明,(超材料技術)這是一條正確的道路,是一個符合主要生產力、主要技術發展的正確方向和路徑。”

  今年的政府工作報告中提到“要把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐”,超材料技術的發展正為此寫下完美註解。

  文、圖/廣州日報全媒體記者王納

  起草全球首份超材料領域國家標準

  “超材料” (Metamaterial)是21世紀以來出現的一類新材料,指的是一些具有人工設計的結構並呈現出天然材料所不具備的超常物理性質的復合材料。

  說到超材料技術的發展,繞不開光啟。近期,光啟技術的一則公告引發業界矚目。其公告稱,光啟尖端某大型複雜超材料結構產品已達到重要應用節點,成為我國同類大型複雜超材料結構件中首個進入應用節點的;該單一產品的交付量預計達到6000公斤至8000公斤,接近銀星基地目前總產能。也就是說光啟作為全球超材料尖端裝備領域唯一能實現批量生產的供應商,超材料產品目前已經處於滿產滿銷、供不應求的狀態。從0到供不應求,劉若鵬和他的夥伴們花了10年功夫。

  2009年,年僅25歲、還在美國杜克大學讀博士的劉若鵬,率領團隊用超材料技術成功研製出了“可隱身”的實驗室作品,並以第一作者在美國《科學》雜誌刊載論文後引起科學界轟動。隨後,劉若鵬博士和他的團隊成員輾轉回到中國,於2010年7月在深圳成立“深圳光啟高等理工研究院”,開始主攻超材料的設計與研發。

  “我們在進入超材料領域時,連‘超材料’這個名字都沒有,即使在美國,它都是最新、最前沿的領域,而我們這幾個人就是這個領域的先驅。”劉若鵬這樣說道。

  2015年,由光啟領銜,檢測監管機構、十餘家科研院所、相關產業企業共同起草了全球首份超材料領域的國家標準——《電磁超材料術語》,並於2016年10月1日起實施。

  實現我國超材料技術“從0到1”的歷史性突破

  由於超材料中的高性能電磁材料,大多數應用在尖端裝備等涉及國家及公共安全的敏感行業,所以發達國家對向中國出售此類材料有極其嚴苛的限製。2016年1月1日,光啟正式立項,研究高性能電磁基底材料,團隊前後曆時近四年,光啟高性能電磁材料終於研發成功,打破了國際壟斷,填補了行業空白。2019年10月1日,光啟高性能電磁超材料走完從研製、試產、 小批量到規模化成功應用的長征之路。也在同一天,光啟宣佈,向全行業開放系列功能材料庫。某航空裝備研究院專家不無欣喜地對光啟團隊肯定道:“這款材料徹底解放了複雜超材料產品設計的邊界,讓我們裝備的性能指標得以實現。”

  劉若鵬說:“一開始的時候成品率特別的低,最開始0的成品率也造不出來,後來就達到10%、20%、30%、40%……良率開始一點點爬坡,直到2020年,我們所交付的成品率達到了97.7%,但與我們的最終目標99.99%還有一點點差距。”

  如今,光啟的超材料已經應用在先進飛機、大型無人機、海洋航空裝備等多個尖端裝備領域。光啟先後在深圳建立了銀星產業基地和佛山順德產業基地,在全世界範圍內首次實現了超材料規模化生產,成為集“研究一設計一測試一批產”一體化的全球超材料龍頭企業,實現了我國超材料技術“從0到1”的歷史性突破。

  光啟開始研製第四代超材料

  劉若鵬說:“去年,我們的第二代超材料基本上覆蓋了我國重要的尖端裝備,也實現了里程碑式的突破,讓超材料技術從一個新技術的引入發展成為了主流技術。今年超材料的生產不再是小批量的,而是直接面臨大批量的製造與交付,對我們來講也是一個非常大的挑戰。但我們哪怕戰鬥到最後只剩一滴血,也得把這活兒給幹完!”

  根據劉若鵬的規劃,2021年的另一個重要任務是實現第三代超材料技術規模量產,相對於目前的第二代超材料的產品,第三代超材料在性能上有大幅度的提升。

  而以每24個月量產一代新技術的時間來估算,光啟將在2023年實現第四代超材料技術規模量產。劉若鵬表示:“目前,第四代超材料技術現在也進入到緊張的研製過程中。”

  “時間證明超材料是一條正確道路”

  今年的政府工作報告中提到“要把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐”,我國超材料技術的從無到有,恰是為科技自立自強做了完美註解。

  劉若鵬接受記者採訪時表示,近兩年來,超材料在我國已經是百花齊放了。“無論去任何一個十大尖端裝備集團,任何一個研究所,或者任何的一個尖端裝備製造廠,他們的發展領域和研究方向里一定少不了超材料。”

  他說:“時間已經證明,這是一條正確的道路,是一個符合主要生產力、主要技術發展的正確方向和路徑。”

  在劉若鵬看來,隨著大規模和全面的應用,今天超材料行業形成了 “萬花齊放”的局面,幾乎覆蓋了我國最重要的尖端裝備。不過,在一些更廣泛的應用領域,包括一些民用領域,超材料的應用還不多,停留在一個比較初級的狀態,還有待進一步的發展。如今,隨著超材料技術在尖端裝備領域的發展,也必將逐漸走進民用領域。

關注我們Facebook專頁
    相關新聞
      更多瀏覽