长期以来,光学超材料虽能在微观尺度上实现对光的精确操控,是下一代通信、成像与高端制造的核心关键技术,但其制造过程始终受困于传统光刻设备成本高昂、制造速度缓慢且难以规模化量产的瓶颈,导致这一神奇材料难以走出实验室。中国科学院化学研究所联合新加坡国立大学的研究团队在这一领域取得了重大突破,成功研发出“卷对卷纳米打印技术”,相关成果于2026年4月22日在国际顶级学术期刊《自然》上发表。
该技术的核心在于开创了全新的制造思路。科研团队设计出类似“光子织物”的多尺度微纳结构,既能像万花筒一样呈现丰富色彩,又能精准控制光的传播与色散。在此基础上,团队自主研发了卷对卷增材纳米打印设备,使柔性基材在滚筒间连续输送的同时,以纳米级精度快速打印出光学超材料,实现了真正意义上的低成本、规模化、个性化定制。
这一突破打破了长期制约该领域实用化的核心壁垒。此前,传统制备方法不仅依赖于昂贵复杂的光刻设备,而且大多只能制造单一尺度结构,功能受限。新技术的出现不仅统一了微观与宏观的光调控规律,使材料兼具柔性与稳定性,还能为每个像素“定制”光学性能,为柔性穿戴、智能传感、防伪成像等前沿应用场景打开了广阔的技术空间。
据了解,该科研团队将继续围绕这一技术平台,开发高灵敏光学传感芯片,并积极推动在光子信息、医学检测、绿色能源等领域的应用转化,助力我国在微纳光子学领域的持续创新引领。该项成果是中国印刷电子领域从“跟跑”到“领跑”的又一重要里程碑,标志着在先进功能材料的大规模增材制造赛道上,中国科研力量正在书写新的篇章。