超材料(Metamaterial)是一种具有超常物理性质的复合材料,通常由人工微结构组成,通过对材料关键物理尺寸进行有序结构设计,使其获得常规材料所不具备的特性。这些特性包括但不限于负折射率、超分辨率成像、完美隐身等,这些性质通常来自人工的特殊结构。超材料的设计思想是突破自然规律的限制,通过在多种物理结构上的设计来获得超常的材料功能。
超材料可以分为以下几类:
电磁超材料:能够操控光波和电磁波,实现如负折射、超分辨率成像等特性。
声学超材料:影响声波的传播,可能用于制造消音材料或声波透镜。
热超材料:操控热能的传递,可能用于制造高效热交换器或热绝缘材料。
超材料的研究和应用领域非常广泛,包括隐身技术、太阳能电池、传感器技术等,是当前材料科学和物理学中极具前沿性和战略意义的研究课题之一