中国研发出“印报纸式”光学超材料生产技术

《自然》杂志4月22日在线报道了一项光学超材料低成本规模化制备的新突破。来自中国科学院化学研究所等单位的科研人员,成功研发出一种卷对卷纳米打印技术,使光学超材料的生产变得像印报纸一样简单高效,彻底告别“高成本、低效率”困境。
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光学超材料被誉为下一代光电子、通信与成像技术的“底层基石”。它能靠人工设计的微纳结构精准调控光的传播路径,让物体呈现不同色彩,甚至在光下“隐身”。
论文通讯作者宋延林介绍,这类材料制备长期依赖光刻等精密加工,成本高、速度慢、难以个性化定制,制约了应用进程。
科研人员设计了一种由纳米晶格堆叠而成的微米半球单元,调整晶格排列即可让单个像素点变幻不同颜色。其自主研发的卷对卷增材打印设备,用低成本聚合物材料,通过柔性基材滚筒输送、连续打印成型,在纳米精度下快速制备跨尺度光学超材料,并为每个像素单独定制光学性能,解决了低成本、规模化、个性化量产难以兼顾的难题。
《自然》审稿人评价该成果“结果太有意思了,可打印超组装策略新颖且有吸引力”。未来团队将围绕“微纳融合,印刷制造”理念,开发光学传感芯片,推动技术在柔性显示、医学传感、绿色能源等领域落地。
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