印刷制备实用隐形斗篷


  成果:研究人员已经开发出一种基于模具的印制方法,用于制成大张超材料,这种新型材料与光交互作用的方式未见于自然界中。他们已经用它制成成片超材料,经测量,每边长近九厘米,比以前可能制作的大了几个数量级。试验表明,这种材料使光线向后弯曲,实际上具有更好的光学性能,胜过用更复杂的方法制成的材料。

  重要性:小规模实验表明,超材料可用来制造隐形斗篷、超高分辨率显微镜和其他奇特的光学器件。但到目前为止,研究人员一直无法使制成的这种设备达到实用规模,因为超材料的制作困难而费时。缓慢、精确的方法,如电子束光刻,通常被用来刻制复杂的纳米级图案,刻入层状金属和其他组件中,这些金属和组件构成这种材料。以前制成的最大成品,只有几百微米长。

  方法:研究人员开始于一种超材料的设计,这种超材料是其他人几年前生产的,使用的是较慢的方法。他们制成一个硬塑料模具,刻有这种设计规定的图案。然后,他们给这种模具 “上油墨”,就是在蒸发容器中沉积几层薄膜:第一是牺牲层,然后是金属和电介质材料层,它们构成超材料。最后,他们把模具放在一个表面上,经化学处理,溶解掉牺牲层,使超材料脱离模具。模具被拿开,超材料留在表面上。每个模具都可重复使用,制作也便宜。

  下一步:研究人员希望,通过使用一个以上的模具,他们将能够制成大得多的超材料片。该方法还可适用于研究其他超材料设计,但研究人员希望,其他科学家将用它来大量制作这种特殊材料,用于隐形和其他应用领域。