论超材料在民用方面有着广泛的应用前景和巨大的发展潜力

作者： 巴菲特投资策略

发布于:2024-02-08 18:02

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-比较新质生产力的“四新”和光启技术超材料技术的“四新”
近日，国务院国资委党委召开扩大会议。会议认为，要深刻领会新质生产力的科学内涵，切实扛起国家重要战略科技力量责任，把科技创新作为发展新质生产力的核心要素，强化科技创新主体地位，全面融入国家创新体系，主动承担国家重大科技任务，坚决打好关键核心技术攻坚战，加快培育发展新质生产力的新动能。要牢牢把握发展新质生产力重大任务，抓住新一轮科技革命和产业变革机遇，大力改造提升传统产业，积极抢占新领域新赛道，加快发展方式转型创新，加快建设现代化产业体系。要着力构建与新质生产力发展要求相适应的新型生产关系，进一步深化改革，推进体制机制创新，着力打通堵点卡点，为发展新质生产力提供强有力支撑。
新质生产力具有鲜明的“四新”特征，这些特征包括技术新、产品服务新、业态新和要素新。下面是对这些特征的详细解释：
技术新：新质生产力以新一轮科技革命和产业变革为基础，主要产生在新一代信息技术、人工智能、生物医药、 新能源、新材料等战略性新兴产业和类脑智能、量子信息、深海空天开发、氢能与储能等未来产业新领域。这些领域的技术创新为新质生产力提供了强大的技术支持，使其具有技术新的特点。
产品服务新：新质生产力的技术创新带来了产品和服务的创新。新产品和新服务不断涌现，满足了消费者日益多样化的需求。这些新产品和服务不仅具有更高的技术含量，而且更加个性化和智能化，为新质生产力的发展提供了广阔的市场空间。
业态新：新质生产力的兴起推动了产业结构的升级和转型，催生了新的业态。例如，共享经济、平台经济、 数字经济等新型业态不断涌现，这些新业态以新技术为基础，通过 创新商业模式和服务方式，实现了产业的升级和转型。
要素新：新质生产力的形成推动了生产要素的重新组合和优化配置。新质生产力的发展需要新的生产要素，如数据、人才、技术等。这些新生产要素的引入和优化配置，提高了生产效率和质量，为新质生产力的发展提供了强大的动力。
超材料技术作为一种前沿颠覆性科技，其对应新质生产力的“四新”特征体现在哪里呢？
技术新：超材料技术本身代表了科技领域的一种重大突破和创新。它涉及对材料性能的精确调控和优化，通过设计特殊的微观结构来实现传统材料所不具备的超常物理性质。这种技术的新颖性和创新性使其在新质生产力中占据重要地位。超材料技术的研发和应用需要高度的科研实力和技术积累，它融合了物理学、 材料科学、工程学等多个学科的知识，代表着当前科技发展的前沿方向。
产品服务新：超材料技术的应用将催生一系列新型产品和服务。例如，利用超材料设计的隐身斗篷、超透镜、超表面等，可以为军事、通信、医疗等领域提供前所未有的解决方案。这些新型产品和服务将极大地丰富市场，满足社会的多元化需求。同时，超材料技术的应用也将推动相关产业的升级和转型，为经济社会发展注入新的活力。
业态新：超材料技术的发展将推动相关产业的业态创新。随着超材料技术的普及和应用，将出现一批以超材料为核心的新型产业和业态，如超材料制造业、超材料设计服务业等。这些新业态将改变传统产业的经营模式和服务方式，实现产业的升级和转型。同时，超材料技术的应用也将促进跨行业合作和创新，推动产业生态系统的构建和完善。
要素新：超材料技术的发展需要新的生产要素的支撑。这些新生产要素包括高素质的人才、先进的研发设备、丰富的数据资源等。超材料技术的研发和应用需要高度专业化的人才团队和先进的实验设备，这些要素的引入和优化配置将提高生产效率和质量，为新质生产力的发展提供强大的动力。同时，超材料技术的应用也将促进数据资源的共享和利用，推动数字经济和智能经济的发展。
超材料作为一种具有颠覆性和前沿性的技术，在新质生产力中扮演着重要角色：

颠覆性
其一、突破物理极限：超材料通过精心的设计和制造，能够突破传统材料在物理性质上的极限。例如，超材料可以实现负折射率、隐身效果等传统材料所不具备的特性，这些特性完全颠覆了我们对材料性能的传统认知。
其二、改变技术应用范式：由于超材料突破了传统材料的限制，它可以在许多领域引发技术应用的根本性变革。例如，在通信领域，超材料可以实现高效能的天线、隐身斗篷等，从而改变通信技术的发展方向和应用模式。
其三、挑战现有市场格局：超材料的出现将挑战现有市场的竞争格局。由于它具有颠覆性的特性，能够创造出全新的产品和服务，这将对传统行业产生冲击，并可能催生新的产业领导者。

前沿性
第一、科研探索的前沿：超材料作为一种前沿技术，目前仍处于科研探索的阶段。它的研究和开发需要高度的科研实力和技术积累，涉及到物理学、 材料科学、工程学等多个学科的交叉融合。
第二、技术应用的前沿：由于超材料具有突破性的物理性质，它在许多领域都具有广泛的应用前景。目前，超材料已经在隐身技术、通信、医疗等领域取得了一些初步的应用成果，未来还有望在更多领域实现突破。
第三、产业发展的前沿：随着超材料技术的不断成熟和应用范围的扩大，将催生一批以超材料为核心的新型产业和业态。这些新型产业和业态将推动相关产业的升级和转型，引领产业发展的新方向。

超材料作为一种具有颠覆性和前沿性的技术，在新质生产力中发挥着重要作用。它的出现不仅挑战了传统材料和技术的限制，也为经济社会发展注入了新的活力和动力。随着科研和应用的不断深入，超材料有望在未来发挥更大的作用，推动新一轮科技革命和产业变革的发展。
任何一种颠覆性前沿性技术，如果只能军用，就像当年的互联网，那么这个产业空间就会有个军工行业的天花板。但是一旦民用开始，那尽头就是星辰大海。超材料作为新质生产力的一个代表，在民用方面必将有着广阔的应用前景和巨大的发展潜力。

第一类，通信与信息技术
高效能天线：超材料可以设计出具有高效能的天线，提高无线通信系统的性能和覆盖范围。这将有助于推动5G、6G等未来通信技术的发展，提供更快速、更稳定的网络服务。
隐身技术：虽然隐身技术在军事领域有广泛应用，但在民用领域同样具有价值。例如，超材料可以用于设计隐身涂层，减少雷达对飞机、船舶等交通工具的探测，提高隐私保护和安全性。
太赫兹技术：超材料在太赫兹频段的应用有望为无线通信、成像和传感等领域带来革命性的突破，推动相关技术的发展和应用。

第二类、医疗健康
医学成像：超材料可以用于设计高性能的医学成像设备，如超分辨率超声成像、光学成像等，提高医疗诊断的准确性和效率。
药物输送：超材料可以设计出具有特定药物输送功能的纳米载体，实现药物的精准输送和释放，提高药物治疗的效果和减少副作用。
生物传感器：利用超材料的特殊性质，可以设计出高灵敏度的生物传感器，用于检测生物分子、病毒等，为疾病诊断和治疗提供有力支持。

第三类、能源与环境
太阳能电池：超材料可以用于设计高效能的太阳能电池，提高太阳能的转换效率和降低成本，推动可再生能源的发展。
热管理：超材料具有优异的热传导和热辐射性能，可以用于设计高效能的热管理系统，提高能源利用效率和减少能源消耗。
环境监测：超材料可以用于设计高性能的环境监测传感器，如气体传感器、水质传感器等，为环境保护和治理提供有力支持。

第四类、交通运输
轻量化材料：超材料具有轻质高强的特性，可以用于设计轻量化的交通工具部件，如汽车、飞机、飞行汽车、低空飞行器等，因为减重而增加有效载荷，提高运输效率和降低能源消耗。
减振降噪：超材料可以用于设计减振降噪材料，减少交通工具在运行过程中产生的振动和噪音，提高乘坐舒适性和环保性。

信号聚焦不受干扰：当初炒材料借壳龙生股份上市的时候，申请的项目就是民用的交通运输方面的设备如汽车，高铁等。由于技术太过超前，当时民营并不成功，后来聚焦主航道军工尖端装备。经过这六七年的积累以后，军工方面基本上比较成熟。目前国家正好提倡新质生产力，那么公司可以再反回头去拓展民用，至少目前账上还躺着50多亿的现金可以启用。

综上所述，超材料在民用方面有着广泛的应用前景和巨大的发展潜力。通过不断的研究和创新，超材料有望在通信、医疗健康、能源环境、交通运输等领域发挥重要作用，推动社会进步和发展。
市场上有很多有关超构材料和超表面的技术讨论，还有一个联盟叫超表面联盟RISTA，超构材料/超材料和超表面到底什么关系？

超材料和超构材料实际上是同一个概念的不同称呼，它们都是指通过人工设计并制造的具有特殊物理性质的材料。这些材料通常具有周期性或非周期性的结构，由亚波长量级的人工“类原子”组成，能够展现出许多新奇的、超常的力、热、光、声、电、磁等物理特性。
超材料、超构材料和超表面的的主要区别在于它们的名称和侧重点略有不同。超材料更强调这些材料具有超越自然材料的特殊性质和能力，而超构材料则更侧重于这些材料的人工设计和制造过程。不过，这两个术语在实际使用中经常交替使用，因为它们所描述的材料特性和应用前景是一样的，英文名称都叫Metamaterials。而超表面和超材料是两种不同的人工电磁材料，它们的主要区别在于结构、性质和应用。白话一点，超表面是最初的一种超材料形式，应该叫在超材料1.0版本以前的叫法（不知道这样说准不准，光启的董事长刘若鹏在2022珠海航展时曾经类似解释），因为那时候人工智能，光刻技术，纳米加工，超级运算和复合材料等交叉技术还没有达到超材料设计生产的水平。
结构：超材料是一种三维的人工电磁材料，由亚波长量级的人工‘类原子’组成，具有周期性或非周期性的结构。而超表面则是一种二维的人工电磁材料，通常由一层或多层纳米结构组成，这些结构具有特定的几何形状和排列方式。
性质：超材料通过重构三维结构的等效参数实现奇异电磁功能，如负折射率、隐身效果等。而超表面则通过引入表面电流和表面磁流来实现对电磁波振幅、相位、极化方式等特性的调控。由于超表面是二维结构，因此具有低剖面、易加工和能量损耗低的优点。
应用：超材料在光学和电磁波的调控领域具有广泛的应用，如实现具有超分辨率的光学成像、波片、涡旋波发生器、宽带吸波器等。而超表面则更多地应用于对电磁波的调控和操纵，如异常折射和反射、雷达截面缩减、偏振转换、波束分离和聚焦等。大那是目前超材料已经发展到了4.0版本，那么超表面和超材料的差距就比较大了。目前国内很多高校也在研究超材料或者超表面，大多都处于实验室研究阶段。东华大学的崔铁军院士团队分别在安徽和杭州也在从事超材料的研究生产，不知道技术上和工程化上和遥遥领先的 光启技术还相距多远？按照光启董事长刘院长的说法，光启技术研究设计和工程化超材料的十多年踩过的坑，吃过的土，遇到的坎，吃过的亏，任何一个追随者都会遇到。光启当年的产品良率从个位数到目前非常高的合格率，这条路后来者起码也要2-3年去慢慢趟。另外军工陪光启合作的这么多年的数据，追随者时没有的。光启的超算中心有一个巨大的数据库。而且每种组成材料都是已经经过军方认证的，后来者如何取得？

（郑重申明:文章仅作为爱好者胡言乱语，不作投资参考建议，依此买入，风险自负！）

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