中國科學家突破瓶頸:卷對卷納米打印讓光學超材料實現高效量產

   時間:2026-04-23 03:05 來源:快訊作者:北京日報

中國科學院化學研究所與新加坡國立大學聯合研究團隊取得重大突破,成功開發出卷對卷納米打印技術,使光學超材料實現大規模、低成本制造。這一成果解決了長期阻礙該領域實用化的關鍵難題,相關研究論文已發表于國際權威學術期刊《自然》。

光學超材料作為能夠主動調控光的新型材料,通過人工設計微觀結構可實現光偏轉、聚焦、隱身等特殊功能,在下一代通信、成像和高端制造領域具有重要應用價值。然而,傳統制備技術依賴光刻設備,存在成本高昂、效率低下、難以量產等問題,且結構單一導致功能受限,嚴重制約了產業化進程。

研究團隊創新性地提出"光子織物"概念,設計出多尺度微納結構體系。這種結構既能呈現萬花筒般的豐富色彩,又能精確控制光的傳播路徑與色散特性。基于此突破,團隊開發出卷對卷增材納米打印設備,通過柔性基材在滾筒間的連續輸送,實現了納米級精度的快速打印,使光學超材料生產兼具低成本與規模化優勢。

該技術實現了微觀與宏觀光調控規律的統一,制備的材料同時具備柔韌性與穩定性。更引人注目的是,通過像素級光學性能定制,可為柔性電子、智能傳感、防偽成像等領域開辟全新應用場景。例如在可穿戴設備領域,可開發出能動態調節色彩的智能織物;在醫學檢測方面,可制造高靈敏度的光學傳感芯片。

目前,研究團隊正著力推進該技術在光子信息處理、綠色能源等領域的轉化應用。這項突破不僅提升了我國在微納光子學領域的國際競爭力,更為相關產業升級提供了關鍵技術支撐,標志著光學超材料從實驗室研究向產業化應用邁出了決定性一步。

 
 
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