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任務(wù)
工程師利用超材料制造出新型光學(xué)設(shè)備 超材料不是由單一物質(zhì)組成，而是一些具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料。通過(guò)在材料的關(guān)鍵物理尺度上的結(jié)構(gòu)有序設(shè)計(jì)，突破了某些表觀(guān)自然規(guī)律的限制，從而獲得超出自然界固有的普通性質(zhì)的超常功能。 傳統(tǒng)的光學(xué)設(shè)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(zhì)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(xué)設(shè)備沒(méi)有傳統(tǒng)的透鏡，它更像一個(gè)小型百葉窗，但其控制光線(xiàn)方向的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)鏡頭。研究人員把用于制造計(jì)算機(jī)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(wú)限的可能，可按照所需的光學(xué)特性來(lái)設(shè)計(jì)其排列方式。 杜克大學(xué)的工程師指出，雖然這一進(jìn)展是在特定波長(zhǎng)的光中實(shí)現(xiàn)的，但使用同樣的原理來(lái)設(shè)計(jì)和制造超材料，可以控制大多數(shù)頻率的光，并可以根據(jù)超材料的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)更為先進(jìn)和復(fù)雜的光學(xué)設(shè)備。人類(lèi)制造光學(xué)設(shè)備的能力受限于天然材料的情況將隨著超材料的應(yīng)用而一去不返，今后人類(lèi)可以隨心所欲地處理光。 |
