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中国科学家突破瓶颈:卷对卷纳米打印让光学超材料实现高效量产

时间:2026-04-23 03:05:09来源:快讯编辑:快讯

中国科学院化学研究所与新加坡国立大学联合研究团队取得重大突破,成功开发出卷对卷纳米打印技术,使光学超材料实现大规模、低成本制造。这一成果解决了长期阻碍该领域实用化的关键难题,相关研究论文已发表于国际权威学术期刊《自然》。

光学超材料作为能够主动调控光的新型材料,通过人工设计微观结构可实现光偏转、聚焦、隐身等特殊功能,在下一代通信、成像和高端制造领域具有重要应用价值。然而,传统制备技术依赖光刻设备,存在成本高昂、效率低下、难以量产等问题,且结构单一导致功能受限,严重制约了产业化进程。

研究团队创新性地提出"光子织物"概念,设计出多尺度微纳结构体系。这种结构既能呈现万花筒般的丰富色彩,又能精确控制光的传播路径与色散特性。基于此突破,团队开发出卷对卷增材纳米打印设备,通过柔性基材在滚筒间的连续输送,实现了纳米级精度的快速打印,使光学超材料生产兼具低成本与规模化优势。

该技术实现了微观与宏观光调控规律的统一,制备的材料同时具备柔韧性与稳定性。更引人注目的是,通过像素级光学性能定制,可为柔性电子、智能传感、防伪成像等领域开辟全新应用场景。例如在可穿戴设备领域,可开发出能动态调节色彩的智能织物;在医学检测方面,可制造高灵敏度的光学传感芯片。

目前,研究团队正着力推进该技术在光子信息处理、绿色能源等领域的转化应用。这项突破不仅提升了我国在微纳光子学领域的国际竞争力,更为相关产业升级提供了关键技术支撑,标志着光学超材料从实验室研究向产业化应用迈出了决定性一步。

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