雙光子深層光激活成像顯微鏡落戶中科院生物物理所

由于材料技術(shù)的限制，目前大多數(shù)隱身斗篷只對(duì)紅外線等非可見(jiàn)光有效，即便能在可見(jiàn)光下實(shí)現(xiàn)隱形的也需要借助一定的條件。日前，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的研究人員突破了這一難點(diǎn)，讓隱身斗篷下的一個(gè)300納米高、6微米寬的物體從全波段可見(jiàn)光中“消失”。相關(guān)論文發(fā)表在一期的《納米快報(bào)》雜志上。
 
據(jù)研究人員介紹，許多先前的研究都使用金屬超材料作為隱身斗篷的“布料”，但在光學(xué)頻率中，金屬會(huì)吸收過(guò)多的光線并造成顯著損失。今年2月，英國(guó)伯明翰大學(xué)的研究人員用具有雙折射光學(xué)性質(zhì)的方解石晶體來(lái)隱身斗篷并獲得了成功，但該裝置只對(duì)可見(jiàn)光波段具有某種特定偏振屬性的光有效，即該裝置只有在特定光線的照射下才能“隱形”。

負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的加州大學(xué)伯克利分校教授張翔說(shuō)，新的研究中，他們采用了一種被稱為擬保角映射（QCM）的技術(shù)讓一個(gè)300納米高、6微米寬的物體在可見(jiàn)光全波段中實(shí)現(xiàn)了“隱形”。由于這種隱身斗篷上有一層覆蓋物，研究人員稱其為“地毯斗篷”。其中“地毯”在外觀上如同一個(gè)平滑的鏡面，通過(guò)一定的技術(shù)手段，觀察者在可見(jiàn)光中無(wú)法察覺(jué)其下的覆蓋物。

要實(shí)現(xiàn)隱身，首先必須改變經(jīng)過(guò)物體四周的光線，使其無(wú)法形成反射。為達(dá)到這一目的，研究人員設(shè)計(jì)了一種具有可變折射率的材料，并將其轉(zhuǎn)化為一種自然界中先前并不存在的超材料。這種材料分為兩層，襯底是一層透明的納米多孔二氧化硅，其上是一片氮化硅波導(dǎo)。為達(dá)到改變折射率的目的，研究人員還在氮化物上蝕刻出很多小的孔洞以構(gòu)成所需的圖案。通過(guò)這種材料，斗篷便可以改變光線的路徑，*遮住下面物體的輪廓，從而達(dá)到隱身的目的。

張翔稱，該裝置是*可在可見(jiàn)光波段中奏效的隱身斗篷，新技術(shù)使可見(jiàn)光領(lǐng)域內(nèi)的光學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)又前進(jìn)了一步。除偽裝外，研究人員將能更自如地操控光線，從而出更先進(jìn)的顯微鏡和計(jì)算機(jī)。