近日，美国西北大学的Koray Aydin教授带领团队研发了一种光学超材料，可弯曲光线改变自身颜色，未来有望运用于制造隐形装置和生物传感器。该项研究已被发表在《科学》杂志上。

    记不记得《复仇者联盟》里面神盾局的超级飞船，上天之后还可开启隐身模式。得益于超材料这种新型材料，隐身装置在未来完全能够得到大规模部署。

    简单来讲，超材料就是那些具备超常物理特性的人工复合材料，包括一些超导磁材料、光子晶体等。此次研究人员制造的材料则是具备超常的光学特性，能够有选择性的吸收、反射单色光，而且几乎够显示可见光谱内的任何颜色。

    这打破了迄今为止所有光学超材料的可调节范围。当然要制作过程也是非常艰难，其中还利用到了DNA单链。是的，除了我们前几天介绍的DNA分子机器人，近年来随着微观尺度的不断缩小，DNA的用途也越来越广泛。

    研究人员先使用光刻方法在聚合物上钻一个小孔，小孔的直径只有1纳米，目的则是作为DNA单链的着落点。然后，再用一个金纳米颗粒制作成与DNA单链互补的另一条金属链，目的则是为了控制这条DNA。

    这样一来，金纳米粒子和DNA单链就组成了一个“超晶格”，其特性就是随外界刺激改变自身长度，而改变长度的结果就是反射不同的单色光。

    另外，这种新的材料基于3D打印技术，只不过需要纳米级别的工艺。而此前制造光学超材料主要使用斜角沉积法：先用电子轰击银块使之汽化，然后让银蒸汽沉浸在硅基板上，再调整角度生成纳米柱。相比之下3D打印就要方便且便宜得多了。

    这项研究的负责人Koray Aydin教授，曾于2002年获得西北大学材料科学博士学位，此后进入西北大学主要从事纳米材料、活性粒子、生物材料方面的研究。Aydin教授同时也是该校医学院的教授，他主要将其研究的新型材料应用在生物医学方面。

    目前这项研究已经获得了美国能源中心、美国空军科学研究办公室的支持。研究人员下一步的计划则是进一步制造能够精确控制的光学超材料，而Aydin教授本人似乎更加希望这种材料应用在医疗传感器方面。

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责任编辑：王元

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