華實現光學超材料能打印

由中國科學家領銜的國際合作團隊，最新在光學超材料領域取得突破性研究成果，一舉多得實現光學超材料的低成本、規模化、個性化量產，為多尺度光學超材料研究及微納光子學應用開闢了新路徑。

他們提出打印多尺度光學超材料的全新範式，實現材料光學特性與結構設計的協同優化；研發出捲對捲增材納米打印製造設備，突破光學超材料在低成本、規模化、個性化量產難以兼顧的長期困境，實現多尺度光學超材料的大規模可控製備與精準集成，讓光學超材料生產“像印報紙一樣簡單”。

這項重要進展，由中國科學院化學研究所研究團隊聯合新加坡國立大學合作者共同完成，相關成果論文早前在國際學術期刊《自然》上線發表。

研究團隊介紹，光學超材料像一塊精心編織的“光子織物”，通過調控結構單元的幾何參數與空間排佈，它能突破傳統材料的物理極限，實現光的偏轉、隱身、聚焦、全息成像等一系列天然材料無法實現的光學功能。

研究團隊研發出高通量按需打印與捲對捲連續製造工藝，連續完成納米級精度打印成型，這一技術可將低成本聚合物納米材料快速製備為單像素性能定製的光學超材料，實現跨越多個尺度的精準製造。

該超材料還具備優異的本徵柔性與環境穩定性，為其在柔性可穿戴光學、智能傳感等領域的應用拓展空間。

論文共同通訊作者、中國科學院化學所研究員宋延林表示，這項成果讓光學超材料的生產變得像印報紙、書刊一樣簡單高效，不僅徹底打破高成本的技術壁壘、大幅提升量產效率，還能通過按需打印，為每一個超材料像素單元定製專屬的光學性質，從而為定製化微納光學研究開闢全新思路。

研究團隊未來將圍繞這項技術研發新一代高靈敏光學傳感芯片，持續挖掘材料本徵特性與人工結構設計協同優化的潛力。同時，在光子信息、防偽成像、精密醫學傳感、綠色光子能源等關鍵領域，該技術都將展現巨大的應用空間與產業化價值。

水 登