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研究人員在構建隱形斗篷或能夠捕捉到當前鏡頭無法探測到的精細細節的強大“超透鏡”的道路上邁出了下一步。本週，來自加州大學伯克利分校的一個研究小組發表了首次演示，證明了在三維空間中能夠以“錯誤”方式彎曲可見光或近可見光的材料。
兩者都是超材料的例子——專門設計的結構，使光線做出通常不會做的事情——在這種情況下，向後彎曲，這種效應稱為負折射。研究人員已經構建了能夠負折射微波的超材料，但儘管在二維中彎曲可見光取得了一些成功，但他們很難製造出三維版本。
在《自然》雜誌上發表的一項研究中，由張翔領導的伯克利小組使用由21層銀和氟化鎂組成的魚網狀堆疊彎曲了紅光，每層厚度為幾十奈米（見圖）。（一奈米是十億分之一米。）該小組還將在《科學》雜誌上報告，他們使用包含銀奈米線的較薄的氧化鋁片彎曲了近紅外光。研究人員認為第二種材料也應該適用於紅光。
該小組表示，兩種裝置吸收的入射光都相對較少——這是早期超材料中的一個問題。
我們在學校裡學到，光束以淺角度從空氣進入水或玻璃時，會減速並向它所透過的較密介質的表面彎曲。在射出時，該角度再次縮小。結果：從外面看，玻璃杯中的吸管呈現鋸齒狀。
但這僅適用於具有正折射率的材料——衡量光在材料中速度的指標。這兩種新型超材料都表現出負折射率。放置在負折射率材料玻璃杯中的吸管看起來會像“>”。
負折射的一個潛在應用是能夠拾取反射光中的精細細節並放大它們的超透鏡——這也是張小組取得一些成功的另一個領域。
對於隱形，研究人員需要其超材料的折射率小於1（空氣的折射率）。這使得可以像飛機機翼周圍的空氣一樣引導光線繞過一個區域。內部沒有光意味著沒有反射來顯示該空間的內容，因此，隱形。
2006年，杜克大學的一個小組用一個披薩大小的銅環圓盤演示了二維部分隱形。期待研究人員很快用可見光嘗試這種做法。
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圖片來源：J.Valentine 等人。