人民網北京4月23日電 （記者趙竹青）4月22日，由中國科學院化學研究所宋延林研究員團隊聯合新加坡國立大學仇成偉教授團隊完成的光學超材料制備突破性成果，在線發表於國際學術期刊《自然》。該研究開創卷對卷增材納米打印技術，破解了光學超材料低成本、規模化、個性化量產難以兼顧的長期困境。

光學超材料被譽為人類“主動設計光”的開端。它就像一塊精心編織的“光子織物”，通過人工設計的精細幾何結構，對光的透射、反射、散射、衍射等傳播行為以及相位、偏振等特性進行精准調控，實現光的偏轉、隱身、聚焦、全息成像等一系列天然材料無法實現的光學功能，因此在成像、計算、通信和能源等多個領域推動著技術變革。

然而，其研究與應用仍面臨兩大制約瓶頸：一是研究普遍局限於單一尺度結構，導致材料功能受限、性能調控維度不足。二是制備高度依賴光刻等精密加工技術，效率低、成本高、制備周期長，難以實現大規模、低成本制造，嚴重制約了實用化進程。

針對以上技術瓶頸，研究團隊從材料結構與制造工藝兩端協同突圍。

在結構設計上，他們創制出一種由周期性納米晶格構成的微米尺度半球形結構，通過協同光子晶格與光學界面的耦合作用，對多尺度下的光學傳輸行為進行精准調控，使得單元結構呈現豐富的色彩變幻，猶如萬花筒般“一轉千色”。

在制造環節，團隊研發的高通量按需打印與卷對卷連續制造工藝，就像報紙印刷一樣，將柔性基材從一個滾筒連續輸送到另一個滾筒，連續完成納米級精度打印成型，這一技術可將低成本聚合物納米材料快速制備為單像素性能定制的光學超材料，實現跨越多個尺度的精准制造。

《自然》期刊審稿人評價該工作：“稿件呈現的結果太有意思了，所開發的可打印超組裝策略新穎而且有吸引力”。

宋延林研究員表示，這項成果體現了材料科學、微納光學與先進制造的深度交叉融合，未來將在光子信息、防偽成像、精密醫學傳感、綠色光子能源等關鍵領域，展現出廣闊的產業化前景。