颠覆未来作战的前沿技术——超材料
超材料的研究前沿及其应用
超材料的研究前沿及其应用超材料是指由人工制造的具有特殊结构和性质的材料。
超材料的研究领域非常广泛，涉及到电磁、声波、光学等多个方面，并且已经取得了一些重要的研究成果和应用。
一、电磁超材料电磁超材料是指在电磁频率范围内，具有人工制造的复合结构和性质的材料。
它的研究涉及到电磁波的传播、吸收、反射、折射等基本问题，具有很好的理论和应用前景。
经过多年的研究，电磁超材料已经开始进入实用化阶段。
例如，电磁隐身材料、电磁透镜、天线超材料、光谱分析器等已经被广泛应用于通信、军事、医疗等领域。
二、声波超材料声波超材料是指在声波频率范围内，具有人工制造的复合结构和性质的材料。
它的研究涉及到声波的传播、吸收、反射、折射等基本问题，具有很好的理论和应用前景。
经过多年的研究，声波超材料已经开始进入实用化阶段。
例如，超声波吸声材料、声子晶体、声波透镜、声波操纵器等已经被广泛应用于汽车、航空、医疗等领域。
三、光学超材料光学超材料是指在光学频率范围内，具有人工制造的复合结构和性质的材料。
它的研究涉及到光波的传播、吸收、反射、折射等基本问题，具有很好的理论和应用前景。
经过多年的研究，光学超材料已经开始进入实用化阶段。
例如，超材料光学透镜、超材料靶材、超材料滤波器、光波导等已经被广泛应用于光通信、光储存、光计算等领域。
四、超材料的未来发展超材料的研究在过去几十年取得了不少重要的进展和突破，但是在应用上还存在一些挑战和问题，例如生产成本、实际效果等方面。
未来的发展需要综合考虑材料、制造、测试等方面的技术进步，通过科学的研究方法，探索更加完善的理论模型和仿真工具，以及更加高效的实验方法和测试手段，实现超材料的更大突破和应用。
总之，超材料是一门高新技术领域，具有广泛的理论和应用前景。
未来的研究和发展需要在理论和实践上进行多方面的探索和创新，为人类的科技发展做出更大的贡献。
超材料颠覆性材料的科学与应用
超材料颠覆性材料的科学与应用超材料，又称为魔法材料，是一种拥有特殊物理性质的人造材料。
它的出现引发了科学界的一场变革，为人类带来了无尽的科技可能性和应用前景。
本文将探讨超材料的定义、特点以及在各个领域的应用。
一、超材料的定义与特点超材料是一种能够绕过传统物理规律的材料，常常具有以下特点：1. 负折射率：与通常材料的折射率正比不同，超材料呈现出负折射率。
这意味着当光线从一种介质进入超材料时，其传播方向与传统经验相反。
这种特性为光学器件和光纤通信等领域提供了巨大的创新空间。
2. 透明度：超材料能够在特定波长范围内提供极高的透明度。
相对于常规材料，它们能够更好地控制光线的传输和散射。
这使得超材料在太阳能发电和光学传感器等领域具有广泛的应用前景。
3. 微波吸收：由于其特殊的电磁波吸收性能，超材料在无线通信和隐身技术等领域有着广泛的应用。
它们能够有效地吸收入射的微波信号，从而在通信设备和隐形飞行器等方面发挥重要作用。
4. 声学调控：超材料不仅在光学领域有着出色表现，也在声学方面取得了显著突破。
其能够使声波传播呈现出异常现象，如反相干涉和声子隧道效应，这为实现声波隔离和声能传输提供了新的思路。
二、超材料的应用领域1. 光学领域：超材料在光学领域拥有广泛的应用。
例如，通过设计具有负折射率的超材料透镜，可以实现更薄、更轻、成像更准确的相机镜头。
此外，超材料还可用于制造高效的太阳能电池、可调控的光学滤波器和纳米光学传感器等。
2. 电子领域：超材料在电子领域的应用也十分重要。
通过调控超材料的电磁特性，可以制造出更小型化、更高性能的电子元件。
例如，超材料可用于制造高频射频电路、纳米电子器件和光电子器件等。
3. 隐身技术：超材料的微波吸收特性使其成为隐身技术领域的重要研究方向。
利用超材料制造的隐身涂层，可以有效地吸收和抑制雷达波，从而降低飞行器、船只和军用设备等的被探测概率。
4. 声学领域：超材料在声学领域的应用前景巨大。
军事理论隐身衣--可遁行的数字超材料
“隐身衣”：可遁形的“数字超材料”
来源：解放军报
隐身衣在许多科幻小说中都是格外吸引人们眼球的法宝。
近日，美澳两国科学家联手推出一种名为“数字超材料”的新概念新技术。
据悉，军方有可能成为这种新型材料的第一个受益者,无论是舰船、战斗机，还是坦克，都可以通过隐身技术让目标在敌眼前遁形。
此新材料技术性能由其组成单元的性质和单位排列方式所决定。
所谓“数字超材料”，是一种人工合成复合物，即通过重复的方式对玻璃、金属、塑料等物质的微观亚单元进行重组，使材料具备奇异的光学特性，最终实现光线的弯曲与散射等。
研究人员认为，这种数字超材料将有助于加快诸如隐身衣、超透镜等特殊设备的面世进程。
超材料及其应用前景
超材料及其应用前景随着科技的不断发展，人类对材料的需求越来越高。
超材料在这个领域中的应用越来越广泛。
它能够改变光、声波传播的行为，并在许多领域中发挥着重要的作用。
本文将介绍超材料的基本概念、研究进展以及未来的应用前景。
一、什么是超材料？超材料是由一系列不同的物质组成的复合材料，这些物质的特性对电磁、光学和声学波的传播有很大的影响。
在常见的材料中，这些特性通常是固有的，在超材料中，这些物质的特殊配置会在微观尺度上改变传播方式。
这种特殊的构造使得超材料具有一些非常独特的性质，例如负折射率和分数折射率等。
二、超材料的研究进展超材料的研究始于20世纪90年代后期，最早用于天线和雷达技术中。
随着技术进步，研究人员们开始研究超材料在光学和声学方面的应用，并在这些领域中进行了大量的实验。
超材料是由人工微结构制成的，这种制造方法对材料的厚度、形状、组合和阵列等进行了精细调节。
在研究中，研究人员发现，超材料的折射率能够为负值，这是在常规材料中不可能出现的物理现象。
负折射率使得光线的反射和折射几乎消失，这为制造抗反射表面和非球面透镜提供了理论基础。
三、超材料的应用前景超材料在光学、声学、电磁学等领域都有广泛的应用前景。
1.光学方面超材料在光学方面的应用主要是通过改变材料的微观结构来控制光的传播，这项技术被称为“短波材料”。
通过制造具有特定的细微结构的超材料，人们可以针对某些波长的光对其进行偏振、旋转或折射。
这种材料可以用于制造高分辨率显微镜、透镜和光纤通信系统。
2.声学方面超材料在声学领域的应用可以改善噪声和震动的控制和减弱。
超材料可以控制和调节声波和振动的传播，改变声波的频率、幅度和相位。
这种技术可以应用于建筑物的隔音、消声、降噪，以及车辆引擎、飞机发动机的噪声控制等领域。
3.电磁学方面超材料在电磁学方面的应用可以改善电磁波的传播和控制。
超材料可以用于隐身技术以及制造具有特殊电磁波吸收性能的设备。
例如，超材料可以制造成光隐形材料，使得电磁波穿过时不会被探测到。
超材料研究的现状与未来发展方向
超材料研究的现状与未来发展方向超材料是一种特殊的功能材料，由多层次、多结构单元组成，具有极强的负折射、正折射等光学性质，是当前材料科学的热点之一。
随着材料科学、微纳加工技术等领域的不断发展，大量的实验和理论研究表明，超材料研究有巨大的应用前景，将有助于推动光电信息、医学诊断、能源、环境等领域的发展。
超材料的研究起源于20世纪80年代的“左手材料”（Left Handed Material，简称LHM），这是一种能完全反向地传播电磁波的介质特性。
1999年，英国华威大学的Smith 等人通过仿生学的思想，首次发明了一种3D的超材料模型，从此超材料研究在学术界和工业界掀起了一股风潮。
随着相关技术与理论的不断提高，超材料的制备、性质控制和应用研究都取得了长足的进步。
现状分析超材料的制备和性能研究是超材料领域研究的两个核心方向。
制备超材料的方法主要包括：微结构制备法、自组装法、纳米加工法、等离子体激发法等。
微结构法是微纳加工技术的一种，将微纳米制造工艺与高分子材料的气体成态制备技术相结合，通过有序分子层间的结构组装方法得到稳定的超材料结构。
这种方法的优点是制备成本低，包容性强，适用于加工复杂多样的结构，由于其制备精度高，使用寿命长，被誉为新一代微纳加工技术的重要方向。
自组装法通过小分子自聚合的自组装作用，将分子组织成有序的二、三维结构，进而得到超材料结构。
由于这种方法制备方便、适用性强，目前是制备超材料的主要方法之一。
但是，自组装法的制备参数很难控制，取决于温度、湿度、浓度、PH值等多种因素，还存在结构复杂、温度敏感和成本较高等问题。
纳米加工法指通过利用纳米尺度下的物理化学性质，对超材料单元进行微调制，达到控制超材料性质的目的。
该方法制备高效、性能稳定，通常使用电子束、离子束、光纤激光等技术加工制备，可以制备出具有多重功能的超材料结构。
同时，随着3D打印技术的不断发展，超材料的制备也得到了显著的提高。
通过3D打印技术，可以直接利用电子束、激光束、紫外线等技术将各种介质结构打印出来，通过多次叠加，最终形成复杂的超材料结构。
赵治亚：超材料高端装备
赵治亚：超材料高端装备7月28日，中国电科发展战略研究中心与远望智库联合举办了“新挑战、新理念、新技术——未来战争研讨会”，来自权威机构共13名专家，对前沿科技和未来战争相关问题，进行全面深入解析，展开广泛交流和探讨。
来自军方、国防工业部门以及科研院校近600人参加了会议。
超材料高端装备赵治亚深圳光启高等理工研究院（在未来战争论坛上的报告）感谢中国电科发展战略研究中心和远望智库提供这么好的一个平台，我们大家进行思维的交流和互动。
我们一直是从事于超材料的技术及装备的研究，我们想在这里从超材料，从材料的这个角度以及在国内外的应用情况和对未来战争的影响。
从这块跟大家分享一下我们的心得。
概述这块的特殊之处，因为超材料整个从概念到技术它还是一个相对来讲比较新的程度。
而且它的成熟度尤其是以2006年开始为一个起点。
所以从这个角度上来讲大家从美国也好，从中国也好，大家的起跑的时间是一致的。
尤其是我们的几位院长，原来在美国的这个领域研发的核心团队，所以在这块我们更看重的是这个里面的发展的时间窗口。
谁能更有效地把握住时间窗口，还有像上午专家所说的，更快地进行研究里面的迭代，谁就更有可能去把握先机影响到未来的战场。
图1下面的报告想从三个方面跟大家简要地介绍一下。
第一个可能大家对于超材料从原理到技术到应用可能还不是很熟悉。
想对超材料进行一个电磁材料进行一个介绍。
第二个主要是从国内外的超材料的发展还有超材料武器装备上面的发展进行介绍，尤其是以国外的武器装备发展的情况为主。
还有第三个也想简要地介绍一下我们对于未来装备发展，尤其是我们超材料能够在未来装备发展里面所产生的作用和影响。
part 1 超材料介绍图2 图2比较好地介绍了超材料的基本的原理。
根据我们的国家标准GJB 32005-2015这个标准里面的描述，超材料的定义是什么呢？就是一种特殊的复合材料或者是结构，通过对于材料的关键物理尺寸上进行有序的结构设计，来使它进行常规材料所不具备的这种超常物理性质。
超材料技术的发展及其应用前景
超材料技术的发展及其应用前景随着科学技术的不断发展，各种新型材料的问世正在不断改变我们生活中的方方面面。
而其中，超材料的兴起，则是近年来科技界的一大突破。
超材料指的是一类新型的材料，具有超凡的光学、电磁、声学等性质。
这种材料越来越引起人们的关注，开发利用的前景也日益广阔。
本文旨在探究超材料技术的发展与应用前景。
一、超材料技术的发展历程：超材料技术始于90年代初期，最初的目的是通过特殊的材料结构，实现电磁波的约束与引导，防止其损失和散射。
直到福科夫提出负折射率的概念，引领了超材料的快速发展。
之后，研究者利用微纳米加工技术逐渐完善了超材料的制备方法，从单一结构转向复合材料，逐渐发展出了一系列具有各种特殊功能的超材料，如具有超高光学透过率的透明超材料、模拟吸收黑色金属特性的超材料等。
目前，已经有许多种超材料被商用，如金属纳米粒子配合的钼、碳、银等类别的超材料已经被应用于生物医学检测、柔性显示、强化传感以及安全等方面。
此外，沙漠卫星Qbird-1的发射使用的太赫兹超材料还是首次在卫星应用领域实现的，而美国的太空战舰更是使用混过的超材料，因其防御性能极强而被世界公认为“造就太空战争的黄金一代”。
二、超材料技术的应用前景：1.电磁波控制：超材料的负折射率和各种新颖的器件，可以为光学通信、频谱分析、雷达攻击和自卫技术等领域提供更多的技术方案。
2.低成本制造：能够实现传统材料难以实现的精度和低成本制造，如与太阳电池板配合使用，科技界认为能有效促进新能源的开发。
3.高效光电器件：壳牌公司的柔性波导系列绿色光电器件应用超材料技术，比传统材料的器件效率至少提高了两倍。
4.医学检测：超材料纳晶传感技术可应用于生物医学的早期诊断，它可以监控生物分子或病原微生物的活动，达到早期筛查和疾病的有效治疗。
5.新一代计算机技术：超材料技术的形成不仅让我们在性能上被受到了楼大的挑战，同时也在信息处理技术，计算机存储领域开辟出了全新的世界，有望带来跨越式的技术进步。
未来超材料和光学技术的应用
未来超材料和光学技术的应用随着科学技术的不断发展，超材料和光学技术作为前沿领域，将在未来的各行各业中发挥越来越重要的作用，为人们的生活、工作、环境等带来更多的便利和创新。
超材料是指那些能够改变电磁波传播方式、波长、运动方向和相位的人造材料。
它具有许多非常特殊的性质，如负折射率、超透明、超导等。
这些特性可以在电子、光子、声子和热学等方面得到应用。
在未来的医疗领域中，超材料将发挥重要作用。
例如，可以制造出具有特定光学性质的超材料，来帮助医生诊断疾病。
此外，超材料还可以用于制造纳米级别的药物递送系统，以及更加高效的生物医疗传感器。
超材料也将在未来的安全领域中得到广泛应用。
在军事系统中，超材料可以被用来制造隐身飞机和无法检测到的潜艇，以及更加强大的雷达系统。
此外，它还可以用于制造新型超级计算机，拥有更快的计算速度和更高的信息存储能力。
光学技术也是未来一个非常重要的领域。
光学技术的原理是利用光来实现信息的传输和处理。
随着光学技术的不断演进，光纤通信、激光器、摄像头、光学显微镜、投影仪等各种应用都被广泛应用到人们的生活中。
在未来，光学技术将进一步扩展应用到环境保护领域。
例如，光学传感器可以被用来检测污染物和气体排放，从而更好地控制污染情况，并确保环境安全。
此外，光学技术也可以被用来研究大气层，观测天体和卫星等。
光学技术还可以被用于工业生产中，例如制造微电子元件、光学芯片、生产线上的视觉检测等。
光学技术的发展也将带来更加高效和节能的生产方式。
总而言之，未来超材料和光学技术的应用领域非常广泛，将促进各行各业的发展与进步。
在这样的趋势下，人们对于超材料和光学技术的需求将不断增加，科学家们也将不断进行研究和探索，带来更多的惊喜和创新。
超材料技术的发展与未来
超材料技术的发展与未来随着科技的发展，人类对于材料的需求也越来越高。
在这个需求的背景下，超材料技术的出现为人类带来了全新的材料领域的突破。
超材料的应用领域广泛，如电子、通讯、能源、生命科学等多个领域都有其应用。
本文将从超材料技术的发展历程、应用领域、挑战与未来几方面来探讨超材料技术的发展与未来。
一、超材料技术的发展历程超材料的概念最早可以追溯到20世纪60年代。
当时，科学家们发现了人们先前没有发现的一种材料特性，即一些材料可以对某种电磁辐射产生非常特殊的光学响应。
这种光学响应基本上排斥或吸引辐射的存在。
这种产生的响应不同于传统的折射，反射和散射现象。
这种材料被称为超材料。
随着材料科学研究不断发展，各国科学家对超材料的研究也日益深入。
近年来，超材料技术得到了飞速发展。
材料学的研究领域受益于现代计算机技术的提高，以及光学、电子学和无线电子学领域的快速发展。
2020年，超材料技术已经成为材料学领域的最前沿技术，备受瞩目。
二、应用领域超材料在电子和通讯领域中的应用领域最为明显。
超材料以其独特的光学和电学性质，在射频波和微波控制器件、天线、光电器件和其他相关器件中取得了大量的成功应用。
在太阳能领域，超材料用作太阳能电池的透明电极和反射层，可以大大提高太阳能电池的效率，降低生产成本，减少材料消耗。
此外，超材料也可以用于制备静电纳米发电机，从环境中提取能量，为微纳系统和能量收集器提供独特的解决方案。
在医学领域，超材料被广泛地应用于生物成像、敏感分析和药物传输。
通过将超材料与不同的生物分子表面修饰可以制备生物传感器，这些生物传感器可以高灵敏地检测生物分子的存在。
三、挑战超材料技术虽然应用广泛，但是也面临一些挑战。
其中最为严峻的挑战之一是超材料的成本问题。
目前，因制备超材料所需的昂贵设备与材料成本增高，超材料制备的成本较高。
超材料的制备技术存在误差和扩散问题，这些问题会影响技术的应用和超材料性能的表现。
除此之外，超材料技术的科学理论和实际研究仍然面临很大的障碍。
超材料
超材料——过去十年中人类最重大的十项科技突破之一狭义上超材料即指电磁超材料,电磁超材料具有超越自然界材料电磁响应极限的特性,能够实现对电磁波传播的人为设计、任意控制。
目前该材料被应用在定向辐射高性能天线、电磁隐身、空间通信、探测技术和新型太赫兹波段功能器件等方面。
看好电磁超材料在军工、通信和智能结构等方面的应用前景电磁超材料在军工领域的应用比较广泛,目前已应用的超材料产品包括超材料智能蒙皮、超材料雷达天线、吸波材料、电子对抗雷达、超材料通讯天线、无人机雷达、声学隐身技术等。
通信领域电磁超材料最具应用前景的就是无线Wi-fi网络,目前光启已进入该领域。
电磁超材料在智能结构中的应用主要有两类:地面行进装备用智能结构和可穿戴式超材料智能结构。
智能结构用电磁超材料的市场前景非常广阔A股超材料主题相关上市公司主要包括:国民技术(300077)、龙生股份(002625)、鹏博士(600804)和鹏欣资源(600490)等,建议重点关注国民技术、鹏博士和鹏欣资源。
超材料“Metamaterial”是21世纪物理学领域出现的一个新的学术词汇，近年来经常出现在各类科学文献。
拉丁语“meta-”，可以表达“超出…、亚…、另类”等含义。
对于metamaterial一词，目前尚未有一个严格的、权威的定义，各种不同的文献上给出的定义也各不相同。
但一般文献中都认为metamaterial是“具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料”。
迄今发展出的“超材料”包括：“左手材料”、光子晶体、“超磁性材料”等。
“左手材料”是一类在一定的频段下同时具有负的磁导率和负的介电常数的材料系统(对电磁波的传播形成负的折射率)。
近一两年来“左手材料”引起了学术界的广泛关注，曾被美国《科学》杂志评为2003年的"年度十大科学突破"之一。
1原理超材料的应用与原有的材料制备有很大的区别，以往是自然界有什么材料，就能制造出什么物品，而超材料完全是逆向设计，根据针对电磁波的具体应用需求，制造出具有相应功能的材料。
超材料在雷达和隐身技术中的应用
超材料在雷达和隐身技术中的应用随着科技的不断进步，人们对材料性能的要求也越来越高。
在军事领域，雷达和隐身技术的研究一直是一个重要的方向。
超材料作为一种新型材料，因其在电磁波谱范围内具有特殊的反射和透射效应，被广泛地应用于雷达和隐身技术领域。
一、超材料概述超材料是一种具有媲美天然材料的异常功能的复合材料，其功能是通过控制介质中的结构来实现的。
超材料可以通过纳米和微米尺度的尺寸和形状调整，从而实现对电磁波的控制。
超材料的结构隐藏了出色的光学性能和电磁响应特性，使得它们在隐形设备、光学器件和天线领域等方面都有广泛的应用。
二、超材料在雷达技术中的应用雷达技术是一种利用电磁波来探测物体和监测地球表面的技术。
自20世纪30年代起，雷达技术在战争中扮演了重要的角色。
但是，早期雷达技术存在着缺陷，如误报率高、互干扰以及易受干扰等。
而超材料的应用可以有效地解决这些问题。
通过控制超材料的结构和形状，可以实现多频段的全方位反射、偏转和吸收。
这就使得在雷达监测中，可以使用超材料制成的隐形设备实现目标被动发现，即目标环境的光学特性与超材料自身光学特性的匹配程度是大于或等于有、目标响应模式能被模拟的条件。
另外，超材料还可以制成超材料天线，能够替代传统的射频器件。
超材料天线的优点在于具有更小的尺寸和重量、难以被侦察和攻击。
此外，超材料天线还具有更快的反应时间和更高的效率。
三、超材料在隐身技术中的应用隐身技术是指通过吸收、散射和偏转电磁波，使得具有这种技术的设备或目标不被雷达等探测到或无法识别。
在现代战争中起着至关重要的作用。
而超材料在隐身技术中的研究也越来越受到关注。
超材料在隐身技术中的应用主要包括两个方面：一是隐身涂料，二是隐身结构。
隐身涂料是由超材料制成的，具有很好的吸收能力和抗磨损性，可以在飞行过程中吸收雷达发出的电磁波，使得目标不容易被侦测到或识别出来。
隐身结构是由超材料制成的，用来构成飞行器或舰艇的表面结构。
超材料隐身结构的作用在于可以通过调整超材料的电磁特性，实现反射、透射和吸收等功能，从而使得目标对雷达等探测设备的回波信号降低到最低程度。
纳米技术——打造未来战场“变形金刚”
超现代战争HAOXIANDAIZHANZHENG铁军·国防TIEJUN GUOFANG34纳米技术——打造未来战场“变形金刚”文 / 武兴华纳米材料作为一种新材料，越来越受到广大科学家的重视。
经过不断的探索研究，纳米材料现在已经应用于纺织品、新能源、医疗、电子信息等热门行业当中。
那么，纳米材料在军事方面又会有什么样的贡献呢？“复合铠甲”：纳米陶瓷未来战争中，装甲车、坦克仍然是陆战场上的主力军。
但不同的是，这种战车外壳中装备了纳米陶瓷。
相较于普通陶瓷而言，纳米陶瓷攻克了普通陶瓷的脆性缺点，并且拥有了普通陶瓷不具备的诸多优点。
特别是复合纳米陶瓷技术，把陶瓷纳米颗粒和其他材料的纳米颗粒掺和烧结，这样可以得到很多具有特殊用途的新的陶瓷材料，拥有高可塑性、耐高温、导电性强等一系列优点。
战车中应用的纳米陶瓷装甲，比普通复合装甲拥有更高的强度与韧性，不仅防弹性能进一步提升，而且相较于目前的坦克复合装甲，它拥有更轻的质量，这就意味Copyright©博看网 . All Rights Reserved.超现代战争HAOXIANDAIZHANZHENG铁军·国防TIEJUN GUOFANG 35着这种战车将拥有更高的灵活性。
“隐形外衣”：纳米涂料未来战争中，作战飞机依然是空战的主要军事力量，除了飞得更高、更快，造成的破坏力更强外，还将采用吸波材料来应对敏锐的雷达探测，从而实现“隐身”，对目标造成出其不意的打击。
这些战机使用的就是纳米材料制成的吸波材料，并且喷涂了纳米涂料。
纳米吸波材料与纳米涂料拥有内部多孔的特点，这让雷达波难以反射回地面。
通过这两种材料的使用，搭配飞机独特光滑圆顺的外形，雷达波更是“有去无回”。
这两种材料的加持，使“隐身飞机”的威胁性大大提高。
目前采用第二代隐身技术的B-2轰炸机，就是采用了这两种方式进行“隐身”的。
“太空之眼”：纳米卫星未来的太空中，纳米卫星将成为浩瀚星河中的超级“观测者”。
超材料技术的应用及前景
超材料技术的应用及前景随着科技的不断发展和人们对新技术的探求，超材料技术已经成为当前科技领域的热门话题之一，其赖以存在的动力就是材料工程领域的新发现和空间元器件领域的新需求。
从超材料本身的定义出发，我们可以理解超材料是对一些材料进行精细处理后获得的异质材料，具有特殊的光、电、磁性质，且可以在一定范围内对这些物理性质进行调控。
这种材料可以被用于制造新型结构和纳米器件，并且拥有极高的应用价值。
本文将从超材料技术的应用和前景两个方面来探究其发展脉络。
一、超材料技术的应用超材料技术的应用大致分为两类，一类是天线和过滤器等宏观领域的应用，另一类则是微纳米器件等微观领域的应用。
1、天线和过滤器等宏观领域的应用在传统的天线制造加工中，如何减小天线的尺寸，提高频率响应，提升系统的安全性和稳定性一直是制约天线应用的关键。
而在超材料的帮助下，我们可以让天线的性能大幅度提升。
超材料天线采用的是较低的成本进行制作，安装的体积非常小，使用的频谱资源却非常丰富。
同时，由于超材料可以将电磁波转化为其他波形进行传递，所以在信息通信领域的应用也十分广泛。
过滤器是用于排除信号噪点或干扰的电子元器件，其功能非常重要。
然而，由于过滤器繁琐的制造和调试程序，其受到了人们的关注。
而超材料的制造流程非常简单，设计是基于物理原理，减少了制造难度。
因此，过滤器的应用也大大拓宽了，使人们更加方便地进行装置维修或其他用途。
2、微观领域的应用超材料在加速器、纳米半导体器件、太阳能电池及其他许多微观物理研究领域中的应用也不断地深入发展。
众所周知，制造微或纳米器件是非常困难的，但是超材料为制造这些器件提供了良好的基础技术，也让更多的科学家借助超材料开展了一系列重大项目。
例如，制造基于超材料的纳米管是一项非常重要的发展方向。
因为纳米管的尺寸比微处理器、光子晶体甚至纳米金粒还要小，其具有非常众多的应用场景，在生物医疗、环保、建筑等领域中都有着广泛的应用。
此外，还有基于超材料的一些纳米结构材料已经成功投入应用，这些结构材料可以被用于半导体器件和微电子显微镜等领域。
超材料技术的发展及应用前景
超材料技术的发展及应用前景近年来，超材料技术受到了越来越多的关注。
这一领域的快速发展带来了大量的新应用和商业潜力。
下文将从材料的发展历程、超材料的特点、应用领域以及未来发展趋势等方面，探讨超材料技术的发展及应用前景。
一、材料的发展历程材料技术的发展可以追溯到古代文明。
在人类历史的早期，人们利用石头和地下水源中的黄铜制造工具和装饰品，逐渐探索并创造出了各种材料。
到了19世纪，使用新的科学技术开辟了材料科学的新时代。
20世纪初，有机合成化学的最初阶段得到了发展。
此后，材料技术在特殊合金、无机材料、高分子材料、复合材料等领域不断取得新的突破。
随着科技的不断进步，人们对材料的需求越来越高，需要像抗辐射、自洁、超导、反射能力等方面表现出更优异的性能。
在这些新的需求的推动下，超材料技术逐渐成熟并得到了广泛的关注。
二、超材料的特点超材料是由不同种类的材料，以及各种不规则形状的细小物体组成的结构。
它不仅能够酝酿一些众所周知的奇特效应，如上述的超导性、反射性等性能，同时，这些效应还经常严格依赖于材料在宏观尺度上的设计构造。
具体来说，超材料在宏观尺度上表现出许多奇异的物理性质，例如阴影反演、负折射率、超导和高品质因子、等离子激元等方面具有更出色的表现。
这让超材料在制造高峰电磁器件、高精度的光学镜头、等离子激元技术等等方面具有巨大的应用潜力。
超材料的优异特性与其内在的微观结构是密不可分的。
这种微观结构非常复杂，由许多不规则形状的微小物体组成。
这些微米甚至纳米级别的物体可能是导体、半导体或绝缘体等，可以调整各种性质，包括固有电子状态、电磁散射环境等。
超材料的结构和性质的可调节性，使得其在极光光学、宏观弛豫动力学、纳米科学、量子光电子学、等离子体物理和高峰物理等领域中获得广泛的应用。
三、应用领域随着超材料的不断发展，它已经在一些应用领域中得到了广泛的应用。
例如，超材料已经被用于抗辐射，制造超精密光学镜头，制造微型机器和微型传感器，及制造高温超导材料等。
超材料
超材料：科学与技术发展的一种新前沿摘要：超材料指的是一些具有自然界的天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料，在近十年来已经成为了材料科学、物理、化学以及工程学等学科的前沿发展方向。
本文对超材料的基本理论与原理、最新的进展以及未来的发展方向做了详细的介绍。
首先展示了超材料的基本原理与理论以及发展历程，其次针对最新发展做了介绍，包括超透镜、隐身斗篷和光子晶体以及超材料制备等。
最后，本文对超材料研究的未来发展方向与趋势作了详细讨论。
关键字：超材料负折射完美透镜光子晶体材料制造1引言在3000多年前，人类就掌握了制铜技术，并学会了制作较高性能的铜合金的方法。
在2000多年前人们又掌握了炼铁技术。
在20世纪六十年代，半导体材料飞速发展起来。
人们在利用这些材料基本是在原子与分子级别。
近些年来纳米技术又飞速的发展，在纳米尺寸级别人类又有很多重要的发现与发明。
超材料是一种与上面所介绍的材料都不一样的全新材料。
它提供了一种可以让人们随心所欲的制造具有许多特殊物理性质的全新思路与方法。
超材料的基本设计思路是以某种具有特殊功能的人工结构为基础。
例如，材料中所呈现的一些物理性质往往和材料结构中的关键物理尺度有关，一个最直观的例子是晶体。
晶体是自然界中物质的有序结构的一个重要形式，它的有序主要存在于原子层次，正是由于在这个尺度上的有序性调制，使晶体材料形成了一些无定型态所不具备的物理特征，上面所提到的半导体材料中最重要的单晶硅即是一种典型的晶体。
由此类比，在其它层次上的有序排列则可能获得一定程度的自然界中的材料所不具备的物理性质.。
因此，人们可以通过各种层次的有序结构实现对各种物理量的调制，从而获得自然界中在该层次上无序或无结构的材料所不具备的物理性质。
2 基本原理1在电磁学理论中，介电常数与磁导率是用于描述物质电磁性质的基本物理量，决定着电磁波在物质中的传播特性。
在传统的理论中，以上两个常数都必须 是为正数，负数是不具有任何物理意义的。
超材料的发展与应用前景
超材料的发展与应用前景随着科技的发展，人类对于材料的要求也越来越高。
超材料的出现为我们提供了全新的解决方案。
超材料具有普通材料所不具备的特殊性质，如负折射率、负抗磁性、光学迷彩等。
这些特殊性质使得超材料在许多领域都有广泛应用前景。
一、超材料的发展历程超材料的概念最早出现在20世纪60年代。
当时，科学家们开始研究负折射率材料（NIMs），这是一种可以使光线弯曲并朝着相反方向传播的材料。
这种材料被认为是理论上存在的，但是当时还没有实验验证。
到了21世纪，随着纳米技术的发展，材料的制备和加工技术突飞猛进。
这使得超材料的制备变得更加容易，也更容易实现。
二、超材料的应用前景1. 光学超材料在光学方面有着广泛的应用前景。
可以制备出负折射率材料，从而实现光学透镜的反转。
这使得我们可以设计出更小更轻的透镜，这对于光学仪器的设计是非常重要的。
此外，超材料还可以制造出光学迷彩材料，可以使物体某一部分的光线消失或偏离，从而达到欺骗人眼的效果。
2. 信息技术超材料还有一大应用前景就是在信息技术方面。
超材料的超导特性可以极大地提高电子元件的性能。
在纳米级别上，用超材料制作的器件可以极大地提高运行速度和数据存储密度。
3. 医学诊断由于超材料具有超导特性，因此可以用于医学诊断中的放射性物质检测。
利用超材料可以增强放射性物质的能量反应，从而检测灵敏度和准确度更高。
4. 节能环保超材料的制备过程中使用了很多绿色环保的材料。
在某些领域中，超材料还可以起到一些节能的作用。
比如，用超材料制作的太阳能电池可以收集更多的阳光能，从而提高电池效率，这对于推广新能源是非常重要的。
三、超材料的发展趋势超材料的应用前景非常光明。
未来的研究方向主要集中在材料的制备和性能改进上。
其中，纳米技术的发展对于超材料的制备非常重要。
通过控制材料的结构和形态，可以制备出更加完美的超材料。
此外，超材料的集成化也是未来发展的重要方向。
将超材料和其他材料结合起来可以制备出更加高级、功能更加强大的复合材料。
超材料的研究与应用前景分析
超材料的研究与应用前景分析超材料是一种新型材料，其结构和性能可超越自然界中存在的材料。
超材料的出现为人们提供了一种新的可以自由设计电磁波性质的方式，被广泛用于电磁波隐身、电磁波透镜、电磁波干扰、太赫兹成像等领域。
本文将分析超材料的研究现状，以及超材料在各个应用领域的前景。
一、超材料的研究现状超材料是电磁学中的一种人工材料，被定义为空间中各向异性电磁性质的人工结构体。
其特点在于可以人工设计制造，比自然材料拥有更广泛的电磁性质（如负折射率）。
超材料的研究与应用已经成为当今电磁学领域的前沿热点之一。
超材料技术作为一项全新的研究领域，已经经历了几十年的发展。
1976年左右，serruya和leibowitz创造了第一个超材料，用来实现超导体之间的相互作用。
1999年，John B. Pendry提出了“时空透镜”的概念，并在第一篇相关论文后的两年发表了第二篇文章，进一步探索了负折射率材料的性质。
那时，超材料的研究仅仅停留在理论模型的探究和实验验证阶段。
近年来，科学家们发展出了一整套设计和制造超材料的技术方法，此技术可以用于电磁波吸收和防护，电磁波隐身，超材料透镜等领域。
目前，实现超材料的制造主要包含两种方法：一种是通过电子束、激光刻蚀、热处理、化学蚀刻等方法制造微米级甚至纳米级的结构；另一种是基于现有材料制备新型复合材料。
二、超材料在电磁波隐身领域的应用前景超材料具有负折射率和其他奇特性质，使其成为一种有用的材料，可以用于电磁波隐身。
在电磁波隐身技术中，超材料通常用于实现电磁波的折射和反射，使得传入射线无法被探测到。
超材料是电磁隐身的理想材料，由于它们是人造的，在制造过程中可以定制它们的物理参数，使其可用于特殊的电磁波隐身任务。
已经有相当数量的研究表明，超材料在电磁波隐形领域将有大量的应用，预计将极大地提高电磁隐身技术的效率和作战能力。
三、超材料在电磁波透镜领域的应用前景超材料的透镜特性也是研究人员所关注的一个领域。
超材料的应用与发展
超材料的应用与发展随着科技的不断进步和新材料的不断涌现，超材料作为一种创新性材料，在科技领域里备受重视。
超材料是指由人工构造的规则结构，可以在某些方面超过传统材料的性能，并具有特定的表征。
它结构先进、性能卓越、功能多样，具有电磁、声学、热学、光学等多种特殊性质，被广泛地应用于通信技术、能源工程、生命科学、医学、军事等领域。
本文将从超材料的定义、类别、应用以及发展等方面进行详细介绍，以期更好地认识和了解该材料，为今后超材料的发展提供帮助。
一、超材料的定义超材料（metamaterials）是由人工设计和制造，具有某种超越“自然材料”的性质的人工材料，是一种特殊的功能材料，具有超常的负折射率、纳米结构、非谐振和多频带等特性。
它们在电磁、声学、热学、光学等性质上表现出超常的效应，可以用于实现传统材料无法实现的各种功能。
二、超材料的类别根据不同的材料特性和应用，超材料可分为四大类，分别为电磁超材料、声波超材料、热学超材料和光学超材料。
1. 电磁超材料电磁超材料是由大量超小粒子组成的高度集成的材料，具有折射率和介电常数等物理性质与真实的物质有所不同。
典型的电磁超材料包括：负折射率介质超材料、介电介质超材料、磁性超材料、金属电磁超材料等。
2. 声波超材料声波超材料是一种利用人造及自然材料实现声波负波数的结构材料。
它是由大量超小粒子组成的高度集成的材料，能够引导和放大声波。
典型的声波超材料包括：膜式声波超材料、声子晶体超材料、声场超材料等。
3. 热学超材料热学超材料是一种具有特殊热物性的材料，具有优异的导热、隔热、温度控制等性质，可用于节能、环保等领域。
典型的热学超材料包括：热阻材料超材料、热导材料超材料、热扩散材料超材料等。
4. 光学超材料光学超材料是一种具有特殊光学性质的人造材料，具有折射率与真实物质不同、光学共振、吸收等特性，使光具有难以想象的自旋、自旋-轨道耦合、动量等行为。
典型的光学超材料包括：负折射材料超材料、超透镜超材料、超曲面材料超材料等。
超材料技术的发展及其应用
超材料技术的发展及其应用超材料技术是一种利用人工合成材料具有超常规性质的技术，它打破了传统材料的限制，为我们提供了广泛的应用领域。
在过去的二十年里，超材料技术得到了迅速发展，它的应用已经涉及到了许多领域，诸如机械工程、光学、电子、通讯等等，在许多重要领域都得到了广泛应用，为人类社会的发展带来了深刻的影响。
一、超材料技术的发展历程超材料技术的发展可以追溯到20世纪80年代，当时，人们开始探索人工合成的大分子材料，发现这些材料具有几乎与自然材料相似的良好特性。
随着纳米技术的出现，研究者们可以通过控制材料的结构、形态和成分等因素来改变材料自身的性质，例如光学、磁学、电学、热学和机械学等。
1995年，英国物理学家约翰·潘内提出了超材料的概念，并首次成功应用于电磁波传输。
在此后的二十年发展中，相继出现了自然超材料、人造超材料、纳米超材料、光学超材料、声学超材料和多功能超材料等多种类型的超材料，这些材料的出现不仅为材料科学领域的发展提供了新的思路和方法，也为日常生活和工程应用等方面提供了很大的便利。
二、超材料技术的原理及结构超材料技术是一种通过将两种及以上的材料组合而成的人造复合材料，通过控制其内部的结构，可以表现出普通材料无法表现的特殊物理性质。
这种材料的发明要求人们跨越“人造材料”和“自然材料”的局限性，创造出能够模仿自然物质性质、同时又可控的人造系统。
在超材料中，人工制造的微观结构是一个至关重要的因素。
常用的一种方法是基于人工结构单元的公式分析方法，它可以通过数学模型进行建模和仿真，计算材料的物理参数。
另一种方法是利用元器件制造技术，通过控制材料的结构参数，人造出一种具有特定结构的材料，进而控制其特殊的物理性质。
三、超材料技术的应用领域超材料技术的应用领域非常广泛，已经应用于许多重要领域，如机械工程、生物医学、公共安全、军事防御、光电信息等等。
以下是一些具体的应用案例：1、医学应用：利用超材料技术，可以制造出便于病人使用的微型体内植入物、真实感虚拟手术模拟器和假肢外骨骼等器械。
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超材料是通过在材料关键物理尺寸上的结构有序设计，突破某些表观自然规律的限制，获得超出自然界原有普通物理特性的超常材料的技术。
超材料是一个具有重要军事应用价值和广泛应用前景的前沿技术领域，将对未来武器装备发展和作战产生革命性影响。
新型材料颠覆传统理论尽管超材料的概念出现在2000年前后，但其源头可以追溯到更早。
1967年，苏联科学家维克托·韦谢拉戈提出，如果有一种材料同时具有负的介电常数和负的磁导率，电场矢量、磁场矢量以及波矢之间的关系将不再遵循作为经典电磁学基础的“右手定则”，而呈现出与之相反的“负折射率关系”。
这种物质将颠覆光学世界，使光波看起来如同倒流一般，并且在许多方面表现出有违常理的行为，例如光的负折射、“逆行光波”、反常多普勒效应等。
这种设想在当时一经提出，就被科学界认为是“天方夜谭”。
随着传统材料设计思想的局限性日渐暴露，显著提高材料综合性能的难度越来越大，材料高性能化对稀缺资源的依赖程度越来越高，发展超越常规材料性能极限的材料设计新思路，成为新材料研发的重要任务。
● 2000年，首个关于负折射率材料的报告问世；● 2001年，美国加州大学圣迭戈分校的科研人员首次制备出在微波波段同时具有负介电常数和负磁导率的超材料；● 2002年，美国麻省理工学院研究人员从理论上证实了负折射率材料存在的合理性；●2003年，由于超材料的研究在世界范围内取得了多项研究成果，被美国《科学》杂志评为当年全球十项重大科技进展之一。
此后，超材料研究在世界范围内取得了多项成果，维克托·韦谢拉戈的众多预测都得到了实验验证。
现有的超材料主要包括：负折射率材料、光子晶体、超磁材料、频率选择表面等。
与常规材料相比，超材料主要有3个特征：一是具有新奇人工结构；二是具有超常规的物理性质；三是采用逆向设计思路，能“按需定制”。
负折射率材料具有介电常数与磁导率同时为负值的电磁特性，电磁波在该介质中传播时，电场强度、磁场强度与传播矢量三者遵循负折射率螺旋定则，因此存在负折射效应、逆多普勒效应、逆切仑科夫辐射和理想透镜等多种奇特物理现象。
负折射率材料的实现使人类具备了自由调控电磁波的能力，这对未来的新一代通信、光电子/微电子以及隐身、探测、强磁场、太阳能和微波能利用等技术将产生深远的影响。
光子晶体是指具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构，是一种介电常数周期性分布的电介质复合结构，可以阻止某一种频率的光波在其中的传播。
由于光子晶体具有固有的频率选择特性，被认为是未来的半导体，对光电子、光通信、微谐振腔、集成光路、红外/雷达隐身等领域将产生重大影响。
部分超材料示例“电磁黑洞”是一种采用电磁超材料制造的人工黑洞，能够全向捕捉电磁波，引导电磁波螺旋式行进，直至被黑洞吸收，使基于引力场的黑洞很难在实验室里模拟和验证的难题迎刃而解。
这一现象的发现，不仅将为太阳能利用技术增加新的途径，产生全新的光热太阳能电池，还能应用于红外热成像技术，大幅度提高红外信号探测能力。
频率选择表面是由大量无源谐振单元组成的单屏或多屏周期性阵列结构，由周期性排列的金属贴片单元或在金属屏上周期性排列的孔径单元构成。
其可对不同频段的入射电磁波进行有选择性的发射或传输，已被广泛应用于微波天线和雷达罩的设计中，也可用于反射面天线的负反射器，以实现频率复用，提高天线的利用率。
巨大价值引发全球关注超材料研究的重大科学价值及其在诸多应用领域呈现出的革命性应用前景，使其得到了美国、欧洲、俄罗斯、日本等国政府，以及波音、雷神等机构的强力关注，现在已是国际上最热门、最受瞩目的前沿高技术之一。
2010年，美国《科学》杂志将超材料列为21世纪前10年自然科学领域的10项重大突破之一。
当前，国外的研究领域己涉及超材料基本原理和特性、超材料实验验证、超材料设计、超材料加工制造和超材料的应用。
美国国防部长办公室把超材料列为“六大颠覆性基础研究领域”之一，美国国防部专门启动了关于超材料的研究计划；美国空军科学研究办公室把超材料列入“十大关键领域”；美国最大的6家半导体公司英特尔、AMD和IBM等也成立了联合基金资助这方面的研究。
欧盟组织了50多位相关领域顶尖的科学家聚焦这一领域的研究，并给予高额经费支持。
日本在经济低迷之际出台了一项研究计划，至少支持两个关于超材料技术的研究项目，每个项目约为30亿日元（约合1.5亿人民币），同时将超材料列为下一代隐形战斗机的核心关键技术。
在多个项目的支持下，超材料技术取得了一系列新进展。
例如：●美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室与加利福尼亚大学合作完成了负折射率材料太赫兹频率特性的研究探索；●美国加利福尼亚大学完成了利用负折射率材料精确控制光线速度和方向的研究；●美国普渡大学和诺福克州立大学合作完成了负折射率材料对光线吸收的研究；●2013年以来，美国陆军和普渡大学研究了在特定的电磁频谱波段具有光谱选择性的新型等离子体隐身材料；●美国劳伦斯·伯克利国家实验室的研究团队制造出了全球首个非线性零折射率超材料，通过这种材料的光在各个方向都会得到增强；●2014年，法国国家科学研究中心和法国波尔高等化学物理学院的研究人员通过结合物理化学组成和微流体技术，研发出了第一个三维超材料。
使用超材料的隐身衣在超材料应用方面，有关国家和机构近年来启动了多项研究计划。
如DARPA实施的负折射率材料研究计划；美国杜克大学开展的高增益天线超材料透镜研究，以及可升级和可重构的超材料研究等。
此外，还有近百家美国企业获得小企业创新计划和企业技术转移资助计划资助，对超材料技术进行了大量研究和产品转化。
目前，超材料领域已初步形成的产品包括超材料智能蒙皮、雷达天线、吸波材料、电子对抗雷达、通信天线、无人机载雷达等。
神奇功能改变未来作战超材料因其独特的物理性能而一直备受人们的青睐，在军事领域具有重大的应用前景。
近年来，超材料在隐身、电子对抗、雷达等领域的应用成果不断涌现，展现出巨大应用潜力和发展空间。
隐身是近年来出镜率最高的超材料应用，也是迄今为止超材料技术研究最为集中的方向，如美国的F-35战斗机与DDG1000大型驱逐舰均应用了超材料隐身技术。
未来，超材料在电磁隐身、光隐身和声隐身等方面具有巨大应用潜力，在各类飞机、导弹、卫星、舰艇和地面车辆等方面将得到广泛应用，使军事隐身技术发生革命性变革。
超材料实现隐身与传统隐身技术的区别是，超材料使入射的电磁波、可见光或声波绕过被隐藏的物体，在技术上实现真正意义上的隐身。
在电磁隐身方面，2006年，美国杜克大学与英国帝国学院合作提出了一种微波频段的电磁隐身设计方案，这种设计方案由10个同心圆筒组成，采用矩形开口环谐振器单元结构，实验结果证实负折射率材料用于物体的隐身是可行的。
2012年，美国东北大学采用掺杂钪的M型钡铁氧薄片和铜线组合，设计和试验了可在33～44吉赫兹电磁波段实现可调的负折射率材料。
美国雷神公司开发了“透波率可控人工复合蒙皮材料”，该材料采用嵌入了可变电容的金属微结构频率选择表面，通过控制加载在可变电容上的偏置电压，可以改变频率选择表面的电磁参数，从而实现材料透波特性的人工控制，可应用于各种先进雷达系统和下一代隐身战机的智能隐身蒙皮。
在光学隐身方面，2012年，加拿大超隐形生物公司发明了一种名为“量子隐身”的神奇材料。
它能使周围光线折射而发生弯曲，从而使其覆盖的物体或人完全隐身，不仅能“骗”过人的肉眼，在军用夜视镜、红外探测器的探测下也能成功隐身。
这种材料不仅能帮助特种部队在白天完成突袭行动，而且有望在下一代隐形战机、舰艇和坦克上应用。
2014年，美国佛罗里达大学的研究团队研制出一种可实现可见光隐身的超材料，实现这一技术突破的关键是利用纳米转移印刷技术制造出一种多层三维超材料。
纳米转移印刷技术可改变这种超材料的周围折射率，使光从其周围绕过而实现隐身。
在声隐身方面，2011年，美国杜克大学卡默尔教授的团队开发出一种二维声学斗篷，能使10厘米大小的木块不被声波探测到。
2014年3月，杜克大学制造出世界上首个三维声学斗篷，它是一种利用声隐身超材料制成的声隐身装置，能使入射声波沿斗篷表面传播，不反射也不透射，实现对探测声波的隐身。
三维声学斗篷由一些具有重复排列小孔的塑料板组成，能在3千赫兹的声波下表现出完美的隐身效果，验证了声学斗篷应用于主动声呐对抗的可行性。
此外，美海军自主开发一种名为“金属水”的潜艇声隐身技术，制造一种六角形晶胞结构的铝材料，并将其纳入潜艇艇壳外覆盖的静音材料内，实现对声波引导，达到隐身目的。
声隐身超材料技术的发展将对潜艇等水下装备的隐身产生变革性影响，有可能改变未来水下战场的“游戏”规则。
除了传统意义上的隐身，最近超材料在触觉隐形上也有了新的突破。
2014年，德国卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员利用机械超材料制成触觉隐形斗篷。
这是一种全新的隐身技术，可以欺骗人体和探测设备的传感器。
这种触觉隐形斗篷由超材料聚合物制成，具有特殊设计的次微米精度的晶体结构。
晶体由针尖相接触的针状锥组成，接触点的大小需精确计算，以满足所需的机械性能。
利用这种超材料制造的隐形斗篷可以屏蔽仪器或人体的触觉，如用隐形斗篷覆盖住放在桌面上的一个突出物体，虽然可见突出物，但用手抚摸时无法感到物体突出，就像抚摸平整的桌面一样。
该技术虽然还在纯粹的基础物理研究阶段，但是将会为近几年的国防应用开辟一条新路。
超材料将圆柱体隐藏起来使其无法被手指感觉到天线与天线罩是超材料的另一个用武之地。
国外众多实验表明，将超材料应用到导弹、雷达、航天器等天线上，可以大大降低天线能耗，提高天线增益，拓展天线工作的带宽，有效增强天线的聚焦性和方向性。
天线方面，雷神公司研发了超材料双频段小型化GPS天线，通过精确的人工微结构设计，可提升天线单元间的隔离度，减少天线原件之间的电磁耦合，从而使天线的带宽得到大幅拓展，其可应用于对天线尺寸要求苛刻的飞机平台与个人便携式战术导航终端。
2011年2月，洛克希德·马丁公司与宾夕法尼亚大学联合开发了一种新型电磁超材料，可用于在喇叭形卫星天线上，使产品体积更小，制造成本更低，并能够显著提高航天器天线的性能。
2014年，英国BAE系统公司开发出一种可用于无人机通信的超材料平面天线，可使电磁波在透过平面天线后进行聚焦，在实现对电磁波聚焦的同时保留了平面天线的宽带性能，克服了传统抛物面天线变为平面天线所带来的带宽损失、低增益等问题，同时可实现一个天线替换多个天线，减少天线的数量。
这一技术突破可能使飞机、舰艇、卫星等天线的设计产生划时代的变革。
雷达天线罩方面，在美国海军的支持下，美国公司成功研发出雷达罩用超材料智能结构，并应用于美军新一代的E2“鹰眼”预警机，大幅提高了其雷达探测能力。