美國科學家在開發(fā)下一代傳感器新透鏡的過程中，研制出一種分層結構材料。該材料能夠導致光線出現(xiàn)負折射或彎曲，這在自然界是不可能發(fā)生的現(xiàn)象。新研究由美國國家科學基金健康和環(huán)境中紅外技術研究中心和普林斯頓復合材料中心的科學家完成，它是人們首次利用半導體研制出的具有負折射性能的三維材料。
　　在自然界，折射光總是向一個方向彎曲，如同人們透過玻璃杯側面觀察杯中穿過水面吸管時所看到的那樣。然而，科學家經(jīng)過努力，研制出一種人工電磁介質，它由半導體（銦－鎵－砷和鋁－銦－砷）交疊分層組成。用其作為單一透鏡，能讓入射光線與折射光線處在界面法線的同側，發(fā)生負折射。
　　光線折射現(xiàn)象是透鏡表面需要制成曲面的原因，而這限制了成像的分辨率或者質量。利用新的人工電磁介質，人們可以制作平面透鏡。從理論上講，平面透鏡能讓顯微鏡觀察到小到脫氧核糖核酸那樣的物質成像。目前，現(xiàn)有的人工電磁介質僅能在紅外光波段工作，然而科學家希望未來能夠將新技術擴展到其他波段。
　　過去，人們研制出的人工電磁介質也能讓光線發(fā)生負折射，但是新的研究成果是首次采用三維結構的人工電磁介質實現(xiàn)了負折射，同時整個材料均由半導體組成。這將有助于人們今后將技術融入諸如化學物質傳感器、通信設備和醫(yī)學診斷儀器中。