光線無法聚焦到小於其波長的物體上——一百多年來的物理學知識是這樣說的。但是一項新的研究表明，如果光線聚焦在非常靠近一種非常特殊的透鏡的位置，這是有可能實現的。
傳統的光學顯微鏡解析度的限制（取決於聚焦的清晰度）是可見光的典型波長（約為 500 奈米）。這一限制促成了電子顯微鏡的發明，用於觀察較小的物體，如大小僅為 10 到 300 奈米的病毒。但是科學家們發現，在雷射前放置一個特殊的圓形圖案可以使光束聚焦到 50 奈米，足夠小到可以照亮病毒和奈米顆粒。
為了實現這一點，科學家們在透明板上繪製不透明的同心圓，其間距比光的波長短得多，並改變線條的粗細，使圓在中心處彼此遠離，但在邊緣附近幾乎重疊。這種設計確保了透過板透射的光在核心處最亮，而在邊緣周圍較暗。
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密歇根大學安娜堡分校的物理學家、今天發表在線上期刊《科學快報》上的這項研究的作者羅伯託·梅林說：“這種構造是將行波轉化為倏逝波的一種方法。”與普通光波（如陽光）可以永遠傳播不同，倏逝波在消失之前只能傳播很短的距離。當大部分光照射到這樣的板上時會被反射回去，而一部分光會以倏逝波的形式從另一側洩漏出來。如果這些波（已經穿過圓圈之間的不同狹縫）在消失之前可以融合，它們就會形成一個比波長小得多的單一亮點。該板有效地充當“超透鏡”，透鏡和光點之間的焦距或距離幾乎與板的明亮中心和暗淡邊緣之間的距離相同；光點的大小由圓圈之間的間距決定。
科學家們表示，憑藉目前的納米制造技術，想象間距為 50 奈米的圓圈能夠產生相當的光點尺寸並非不合理，這比傳統透鏡所能達到的尺寸小大約 10 倍。然而，問題在於，光點越小，它從板上消失的速度就越快。例如，間距為 50 奈米的圓圈產生的光點的強度在距離板 5.5 奈米的距離處會減半，因此任何需要照明的物體都必須非常靠近它。這種奈米級精度的定位完全在目前的技術能力範圍之內，並且在其他顯微鏡技術（如掃描隧道顯微鏡）中經常使用。
目前，還有其他正在進行的所謂超透鏡方案的研究，但研究人員表示，這種技術可能對所用光的顏色變化更加寬容。這一點很重要，因為科學家們會希望使用最亮的可用雷射（通常是跨越一系列顏色的脈衝雷射），因為聚焦光點的強度會衰減。
梅林和他在密歇根大學的合作者、電氣工程師安東尼·格爾比克正在根據上述理論完成一個微波聚焦系統的構建；他們說他們有信心將 30 釐米波長的微波聚焦到 1.5 釐米寬的光點上。如果可以為光構建類似的系統，它將能夠透過將光聚焦到病毒和奈米顆粒結構上並檢測其散射光來研究它們。其他潛在的應用包括更大容量的 CD 和 DVD，它們目前受到用於編碼各個位的雷射點大小的限制。