打破光刻技术依赖，我国光学超材料制备新范式到底有多硬核？

摘要：

光学超材料是通过人工设计微纳结构突破自然材料光学极限、实现光场精准操控的核心底层技术，其产业化进程长期受两大核心瓶颈制约：一是单一尺度的结构设计导致材料功能受限、光学性能调控维度不足，二是依赖光刻的传统制备工艺成本高、效率低，无法兼顾规模化量产与个性化定制。我国科研团队从结构设计与制备工艺两方面实现核心突破，创制出由周期性纳米晶格构成的微米级半球形超材料结构，通过光子晶格与光学界面的耦合效应，实现了多尺度光传输行为的精准调控，达成几何光学与波动光学的有机统一。团队同时厘清了微纳结构参数与宏观光学性能的内在构效关系，可通过调控结构参数独立调制材料的体色散与界面色散；自主研发的卷对卷增材纳米打印技术，以低成本聚合物纳米材料为基材，实现了纳米级精度的超材料连续可控制备，成品兼具优异的柔性与环境稳定性，破解了行业长期存在的量产难题。