光學(xué)超材料領(lǐng)域迎來(lái)重大突破——科研團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出低成本、規(guī)?；木韺?duì)卷納米打印技術(shù)，讓這類被譽(yù)為“光子織物”的先進(jìn)材料制備效率大幅提升，甚至可與報(bào)紙印刷相媲美。這一成果近日發(fā)表于《自然》雜志，標(biāo)志著光學(xué)超材料向?qū)嶋H應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步。

傳統(tǒng)光學(xué)超材料的制備長(zhǎng)期依賴光刻等精密加工手段，不僅設(shè)備昂貴、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，且難以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制，導(dǎo)致其應(yīng)用范圍受限。這類材料之所以備受關(guān)注，源于其獨(dú)特的微納結(jié)構(gòu)能夠主動(dòng)調(diào)控光的傳播路徑——不同于普通材料僅能被動(dòng)折射或反射光線，光學(xué)超材料可通過(guò)人工設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)讓物體呈現(xiàn)特定色彩，甚至實(shí)現(xiàn)“光學(xué)隱身”效果，被視為下一代光電子、通信與成像技術(shù)的核心基礎(chǔ)。

研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了由納米晶格堆疊而成的微米級(jí)半球單元，通過(guò)調(diào)整晶格排列方式，使單個(gè)像素點(diǎn)能夠呈現(xiàn)不同顏色。更關(guān)鍵的是，他們開發(fā)的卷對(duì)卷增材打印設(shè)備采用柔性基材滾筒輸送技術(shù)，結(jié)合連續(xù)打印成型工藝，可在納米精度下快速制備跨尺度光學(xué)超材料。該技術(shù)使用低成本聚合物材料，既能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，又能為每個(gè)像素單獨(dú)定制光學(xué)性能，徹底解決了低成本、高效率與個(gè)性化量產(chǎn)難以兼顧的難題。

《自然》雜志審稿人高度評(píng)價(jià)這一成果，稱其開發(fā)的“可打印超組裝策略新穎且極具吸引力”。研究團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)突破實(shí)現(xiàn)了材料科學(xué)、微納光學(xué)與先進(jìn)制造的深度融合。目前，他們正基于“微納融合，印刷制造”理念，推進(jìn)新一代光學(xué)傳感芯片的研發(fā)，未來(lái)有望在柔性顯示、醫(yī)學(xué)傳感、綠色能源等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)落地。