超透鏡的探索

超透鏡由具有奇異、有爭議光學特性的“超材料”製成,可以生成包含比所用光波波長更精細細節的影像

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大約 40 年前,俄羅斯科學家維克多·韋謝拉戈提出了一個關於材料的想法,這個想法可能會徹底顛覆光學世界。它可以使光波看起來向後流動,並以許多其他違反直覺的方式表現。由這種材料製成的全新透鏡將具有幾乎神奇的屬性,使其效能超越任何先前已知的透鏡。關鍵在於:這種材料必須具有負折射率(“折射”描述波進入或離開材料時方向改變的程度)。所有已知材料都具有正值。經過多年的尋找,韋謝拉戈未能找到任何具有他所尋求的電磁特性的東西,他的推測逐漸被人遺忘。

最近一項驚人的進展使韋謝拉戈的設想重見天日。在大多數材料中,電磁特性直接源於構成原子和分子的特性。由於這些構成成分的特性範圍有限,我們已知的數百萬種材料僅顯示有限的電磁特性調色盤。但在 20 世紀 90 年代中期,我們中的一位(彭德里)與英國馬可尼材料技術公司的科學家合作,意識到“材料”不必是一塊單一物質。相反,它可以從微小的結構中獲得其電磁特性,這些結構共同創造出原本不可能實現的效果。

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