美國杜克大學的工程師近日利用超材料製造出可利用紅外光形成全息圖的新型光學設備。研究人員表示，利用複雜多樣的超材料，將極大地提高人類控製光的能力，改變光學的麵貌。該研究發表在近期出版的《自然•材料》雜誌。

　　超材料不是由單一物質組成，而是一些具有天然材料所不具備的超常物理性質的人工複合結構或複合材料。通過在材料的關(guan) 鍵物理尺度上的結構有序設計，突破了某些表觀自然規律的限製，從(cong) 而獲得超出自然界固有的普通性質的超常功能。

　　傳(chuan) 統的光學設備一般都擁有高度拋光表麵的透鏡，透鏡由透明玻璃或塑料物質製成，其控製光的能力受天然材料的性能所限製。而利用超材料製成的新光學設備沒有傳(chuan) 統的透鏡，它更像一個(ge) 小型百葉窗，但其控製光線方向的能力遠遠超過了傳(chuan) 統鏡頭。研究人員把用於(yu) 製造計算機芯片的材料製成薄磚形狀，然後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。

　　杜克大學的工程師指出，雖然這一進展是在特定波長的光中實現的，但使用同樣的原理來設計和製造超材料，可以控製大多數頻率的光，並可以根據超材料的結構來設計更為(wei) 先進和複雜的光學設備。人類製造光學設備的能力受限於(yu) 天然材料的情況將隨著超材料的應用而一去不返，今後人類可以隨心所欲地處理光。

　　雖然人類對光的認識遠沒有達到十分滿意的結果，但對光的研究和應用卻從(cong) 來沒有停止過，特別是近幾十年來，光學發展進入了一個(ge) 日新月異的新時代，光學已經成為(wei) 現代科學技術最活躍最前沿的領域之一。杜克大學利用超材料的新方法為(wei) 製造先進的光學新設備打開了一扇大門。該方法很容易擴展到範圍廣泛的光學器件，這些新器件將具有大量的新特性，在現實中也會(hui) 有廣泛應用。