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杜克大學制出利用紅外光形成全息圖的新型光

时间:2019-06-06 17:39:20 来源:互联网 阅读:0次

  美国杜克大学的工程师近日利用超材料制造出可利用红外光形成全息图的新型。研究人员表示,利用复杂多样的超材料,将极大地提高人类控制光的能力,改变的面貌。该研究发表在近期出版的《自然 材料》杂志。

  超材料不是由单一物质组成,而是一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计,突破了某些表观自然规律的限制,从而获得超出自然界固有的普通性质的超常功能。

  傳統的光學設備一般都擁有高度拋光表面的透鏡,透鏡由透明玻璃或塑料物質制成,其控制光的能力受天然材料的性能所限制。而利用超材料制成的新光學設備沒有傳統的透鏡,它更像一個小型百葉窗,但其控制光線方向的能力遠遠超過了傳統鏡頭。研究人員把用于制造計算機芯片的材料制成薄磚形狀,然后將金屬元素蝕刻在這些薄磚上,形成格狀圖案。研究人員表示,金屬元素的排列方式具有無限的可能,可按照所需的光學特性來設計其排列方式。

  杜克大学的工程师指出,虽然这一进展是在特定波长的光中实现的,但使用同样的原理来设计和制造超材料,可以控制大多数频率的光,并可以根据超材料的结构来设计更为先进和复杂的光学设备。人类制造光学设备的能力受限于天然材料的情况将随着超材料的应用而一去不返,今后人类可以随心所欲地处理光。

  虽然人类对光的认识远没有达到十分满意的结果,但对光的研究和应用却从来没有停止过,特别是近几十年来,光学发展进入了一个日新月异的新时代,光学已经成为现代科学技术活跃前沿的领域之一。杜克大学利用超材料的新方法为制造先进的光学新设备打开了一扇大门。该方法很容易扩展到范围广泛的光学器件,这些新器件将具有大量的新特性,在现实中也会有广泛应用。

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