超材料是一類具有特殊性質的人造材料，而具有熱輻射性能的超材料可以把多余的熱量“打包”傳遞到外界，熱輻射超材料可廣泛應用於零能耗輻射冷卻、建筑節能降溫、航天熱控等諸多重要領域。日前，由上海交通大學團隊領銜的研究團隊在人工智能（以下簡稱“AI”）熱輻射超材料領域取得重大原創突破：團隊構建了一個熱輻射超材料逆向設計AI模型，能夠大批量生成熱輻射超材料候選設計方案，並從裡面“優中選優”。相關成果2日發表在《自然》雜志上。

研究團隊從生物體中的三維拓扑構型中獲取靈感，提煉出了多種三維結構單元和空間排列方式，並通過首創的“三平面建模法”巧妙實現了對三維結構單元的精准描述，建立了龐大的三維復雜結構數據集。結合多種材料體系，團隊訓練得到了一個AI模型，能夠根據所需光譜特性快速、精准地生成相應超材料的多種設計方案，帶來設計維度、速度和性能全方位的提升。

該研究成果由金屬基復合材料全國重點實驗室、上海交通大學材料科學與工程學院/張江高等研究院未來材料創制中心周涵教授課題組，金屬基復合材料全國重點實驗室主任張荻院士團隊等共同完成。

《自然》審稿人對該項研究給予了高度評價：“研究展示了關於利用機器學習設計與驗証寬帶超材料的杰出研究。作者將先進機器學習技術應用於熱輻射超材料設計，並通過實驗驗証展現出卓越性能，這一創新成果令人高度贊賞。”“這項研究標志著機器學習驅動的超材料設計領域取得了重大進展，該研究扎實而全面的實驗結果令人信服且具有重要影響。”（記者孟歆迪）

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