科技日報記者 張佳欣
瑞典研究團隊通過將納米結構精心布置在平坦表面上，顯著提升了導電塑料中光學超表面的性能。這是可控平面光學領域的一大進步，未來有望應用于視頻全息圖、隱形材料、傳感器以及生物醫學成像等領域。該研究成果發表于新一期《自然·通訊》雜志。
從太空望遠鏡、雷達系統等高科技設備，到相機鏡頭、眼鏡等日常用品，都可見到透鏡的身影。然而，玻璃透鏡體積較大，要在不影響功能的前提下縮小尺寸難度頗高。使用平面透鏡或許能制造出非常小的光學元件，還能開拓新的應用領域。這類透鏡被稱為超透鏡，是光學超表面的一個典型代表。
超表面的工作原理是將納米結構以特定圖案排列在平坦表面上，使其成為光的接收器。每個接收器，或者說天線，都以特定方式捕獲光線，這些納米結構共同作用，就能按需控制光線。目前，已有由黃金或二氧化鈦等材料制成的光學超表面。但一個重大挑戰在于，超表面制造完成后，其功能便無法調整。業界希望超表面能具備開關功能，或者能動態改變超透鏡的焦點。
2019年，瑞典林雪平大學研究團隊發現，導電塑料可解決這一問題。他們發現，這種塑料在光學性能上可媲美金屬，因此可用作構建超表面的天線材料。如今，同一研究團隊成功將性能提升了多達10倍。通過精確控制天線之間的距離，借助集體晶格共振的現象，這些天線協作放大光的相互作用。
