顆粒在線訊：最新創(chuàng)造的一種納米結(jié)構(gòu)材料表現(xiàn)出一種以前只是在理論上可能的特性：不管光線從哪個角度照射到該材料，它都可以向后折射光線。這種特性被稱為負(fù)折射，指的是光束在界面處的折射方向與正常折射方向（正常的折射光線與入射光線在法線異側(cè)）相反，即折射光線和入射光線位于法線同側(cè)的電動力學(xué)現(xiàn)象。

負(fù)折射在自然界中并沒有被觀察到，但是在 20 世紀(jì) 60 年代開始不斷積累創(chuàng)造此類材料的理論基礎(chǔ)，也就是說，建造的材料有一個特定的結(jié)構(gòu)模式。直到現(xiàn)在，制造工藝已經(jīng)趕上了理論，使負(fù)折射成為現(xiàn)實。

這項研究的資深作者之一、來自加州理工學(xué)院材料科學(xué)、力學(xué)和醫(yī)學(xué)工程系的朱莉婭·格里爾(Julia R. Greer)教授說：“負(fù)折射對納米光子學(xué)的未來至關(guān)重要，納米光子學(xué)旨在了解和操縱光與材料或固體結(jié)構(gòu)在盡可能小的尺度上相互作用時的行為”。

這種新材料通過在納米和微觀層面的組織以及通過時間和勞動密集型工藝添加一層薄的金屬鍺膜的組合，實現(xiàn)了其不尋常的特性。格里爾是創(chuàng)造這種納米架構(gòu)材料的先驅(qū)，或者說其結(jié)構(gòu)是在納米尺度上設(shè)計和組織的材料，并因此表現(xiàn)出不尋常的、往往令人驚訝的特性--例如，特別輕的陶瓷在被壓縮后能像海綿一樣彈回其原始形狀。

在電子顯微鏡下，這種新材料的結(jié)構(gòu)類似于一個空心立方體的晶格。每個立方體是如此之小，以至于構(gòu)成立方體結(jié)構(gòu)的橫梁的寬度比人類頭發(fā)的寬度還要小100倍。該晶格是用一種聚合物材料建造的，這種材料在三維打印中相對容易操作，然后涂上金屬鍺。

為了讓聚合物在這種規(guī)模上均勻地涂上金屬，研究小組需要開發(fā)一種全新的方法。最后，Greer 和他們的同事使用了一種濺射技術(shù)，用高能離子轟擊一個鍺盤，將鍺原子從盤上轟到聚合物晶格的表面上。