很难想象，从超材料这个词第一次出现到现在的"万花齐放"仅用了短短的十余年。很多人甚至还不清楚超材料这个词是什么，它就已经悄然融入我们的世界，大规模全面的应用。

比尔·盖茨押注"超级材料"

据报道，Echodyne能够制造出的雷达为无人机开辟了新的应用领域，该公司的营销副总裁利奥·麦克罗斯基（Leo McCloskey）说"这是我们的根本突破。自动驾驶是未来。雷达是阵列中必不可少的传感器。"

Echodyne的投资者正是比尔·盖茨（Bill Gates）。比尔·盖茨近些年涉足投资多个黑科技领域，包括新能源、虚拟现实、生物科技等，他的投资眼光独到、定位准确。而此次投资的"超材料"又是啥东西？

打破传统认识的超材料

当传统材料的性能无法满足人们的需要时，技术人员开始考虑通过对材料微观结构进行有序设计、组合，从而获得常规材料所不具备的超常物理性质。人们将这些具有超常规性能的材料称为"超材料"。传统材料都有固有的物理和化学特性，已在工业、科技以及人们的日常生活方方面面被使用。但人们发现，无论材料如何改性，其很难达到超越自身性能的功能。

超材料的出现，打破了人们对材料的常规认识。超材料是通过对材料微观结构进行有序设计、组合，能够获得常规材料所不具备的超常物理性质。为人类探索利用材料新功能开启了一个全新的思路。

可以自由组合的超材料

自然界中本不存在超材料，而超材料是如何得到的呢？它的原理又是什么？大家知道，石墨和金刚石其实都是由碳元素构成，但物理性质完全不同，其本质是由于在微观下的原子排列结构不同。

因此，人们考虑将一些材料在微观尺度下进行不同的排列和构建组合超材料，从而达到意想不到的物理性质。通过超材料技术，我们将能够摆脱自然界原材料的束缚，按我们自己的需求进行材料定制设计和制造。

负折射性能、完美透镜效应、左手特性、热隐身、负刚度、轻质超强等天然材料所不能呈现的光、热、声、力学等奇异性能，通过微观排列和组合被创造了出来。可以说，超材料开辟了一个全新的材料世界。

例如，将常规软磁与硬磁材料按特定的空间排布方式复合、普通碳钢与高硬度陶瓷或其他高硬度材料按特定的空间排布方式复合，可在不使用钕、铬、镍等稀缺金属的情况下，使磁性材料的磁能级成倍提高，而耐磨钢的耐磨性与强韧性矛盾得到很好解决，显着提高材料综合性能。

无所不能的超材料

超材料是一种具有重大军用、民用价值的新技术、新材料，将会引领未来材料领域的新格局。利用超材料设计思想，不但提升传统材料性能，而且突破稀缺资源瓶颈，实现传统材料产业的技术升级和结构调整。

孙悟空只有72般变化，而超材料是无所不能。应用潜力巨大。

军事领域

中国"超材料"横空出世,歼20将完全隐身,无可匹敌!超材料首先在隐身方面实现了规模化应用。雷达的探测是由于发射的电磁波遇到飞机之后，反射回来电磁波才能得知飞机的位置。如果飞机由超材料构成，雷达的电磁波将被飞机完全吸收，不会反射电磁波，雷达就无法探测，利用超材料技术实现高效电磁吸波，从而实现了飞机隐身。目前，像超材料智能蒙皮、超材料雷达天线、吸波材料、电子对抗雷达、超材料通信天线、无人机雷达、声学隐身技术等广泛应用。

汽车航空领域

英国格拉斯哥大学团队开发出一种新的板格蜂窝状超材料，这种超材料能够抵抗巨大冲击。这种材料可以开发出更安全、更轻、更耐用的结构，用于航空航天、汽车、可再生能源和海洋工业。

高铁领域

运用超材料将实现定向wifi。因为超材料有它的工作频率范围，就是说它只对某一种频率范围内的电磁波敏感，具体应用在wifi上，超材料就相当于是一个滤镜。假如超材料对wifi信号频率敏感，那么wifi信号只走超材料给它的路径，用在高速列车上与其他的列车控制信号互不干扰。

医疗领域

超材料超透镜有望检测早期癌细胞，现有医疗条件下，对肿瘤切片组织中的单个癌细胞的早期检测还难以实现，利用超材料的完美透射效应，制作超材料超透镜，可进行单个分子成像和癌细胞检测，这种超材料超透镜的原理是将渐散的光波转化成能被标准设备收集传播的光线，继而突破散射的限制。

精密检测领域

使用丝素蛋白薄膜，通过特定的溶胀特性调控，可实现了超过半高宽波长范围的光谱偏移。将该超材料作为超灵敏传感器，应用于检测低至200 ppm超高灵敏度的痕量杂质。

预防地震领域

甚至，人们设想预防地震的超材料，用这种超材料控制地震波以减小地震损坏，试想，把山脉也作为一种超材料，以控制地震波的方向…

智能自修复领域

超材料具有的自修复功能更是拓展了其应用。如使用超材料的手机屏幕受到划伤时，会逐步自我修复了。而这一技术可以适用于各种民用制品,甚至一切以超材料作为表层材料的物品。

3D打印材料领域

美国塔夫茨大学开发出一系列的3D打印超级材料，具有独特的微波和光学透明性能，其应用价值必将为3D打印技术释放出巨大的潜力。

从应用趋势来看，随着超材料技术不断发展，超材料技术产品从当前的主流的军事武器装备应用中扩大至民用。预计未来5年，市场规模将超过500亿元。

超材料投资机会点

预计，超材料全球市场规模以高达41%的年复合增长率发展，随着全球"工业4.0"进程持续深化、"智能+"应用领域不断扩大，一个可带动诸如高速列车、新型地面行进装备、航空航天、国防科技、地面智能机器人、智能医疗等领域的千亿规模的超材料产业集群正在崛起。目前，超材料的研究引起全世界的高度关注，超材料体现了一种完全不同的材料设计理念，其蕴藏巨大的待开发空间。

随着超材料不断地开发和应用的深化，超材料将在更多的领域中出现颠覆性变革。当前超材料行业企业数量较少，产业链有诸多投资机会点，投资者因积极关注，提前布局，建立良好的品牌效应。重点关注投资方向有：

投资超材料前体材料：

包括左手材料、吸波材料、磁性材料、金属、粘合剂等，预计有200亿元的市场空间。

投资设备：

超材料设备属于卡脖子设备，包括精密3D打印控制、紧密装备，激光控制装备等，预计市场空间50亿元。

产品开发投资：

包括各种应用产品开发，超材料复合材料、传感器、电磁波辐射控制、发光二极管LED、飞行器温度控制、光纤、激光器、频率选择、太阳能电池、卫星、天线、天线罩、无线通讯、显示器、照相机、样品缺陷检测等。各类超材料器件市场空间500亿元。

专利开发投资

全球各科技大国都在积极布局超材料专利。全球超材料技术主要集中于中国、美国、日本、韩国、英国、德国。其中，全球拥有超材料技术专利最多的国家是中国，有相关专利近2000件。然而对于这个充满广阔前景的领域来说，目前见到的只是冰山一角，专利方面存在巨大的空间，投资专利开发是一个不错的选择。

超材料产业化

据Stratistics MRC预测，到2022年，全球超材料市场规模将达到26.3亿美元，复合增长率为23.2％。国内在新材料重大专项等项目中对超材料研究予以立项支持。我国的超材料企业有天和防务、金运激光、光启技术等。

光启技术是我国超材料行业的龙头企业，近年来，在超材料方面的营业收入呈现出爆发式增长的态势，在隐身、探测、透视已有应用，每年生产超材料40000公斤。

上市公司有天和防务在雷达材料、光电探测材料方面已开始应用。

随着超材料技术的迅猛发展和应用，可以确定的是，我们的认知和整个世界都将得到改变！

文章来源： 瓦特科技，中国网