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超材料镜片的功率是当前任何镜片的十倍

2021-05-26 12:50:22来源:

(a)通过将被Zeonex29(在太赫兹频率下具有低吸收率的聚合物)包围的铟丝堆叠到空心的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)管中,组装出一厘米大小的预成型件。将其加热并拉成纤维,形成逐渐变细的过渡区域,其中聚合物是粘稠的,金属是液体。最终产品是包含长连续金属微丝阵列的纤维。可以将光纤切成许多较小长度的设备。(b)瓶坯横截面的俯视照片。比例尺:10毫米(c)这项工作中使用的锥度的照片和(d)X射线CT扫描。比例尺:8毫米(e)10(×比例尺:1mm)和(f)40(比×例尺:50m)μ超材料纤维横截面的放大显微镜图像。(g)直纤维段的典型侧视图,显示了所考虑的长度范围内的导线连续性和良好的均匀性。比例尺:500m。亚μ历山德罗·图尼兹(Alessandro Tuniz)等。

悉尼大学的研究人员已经开发出一种超材料透镜,其分辨率是目前任何透镜的十倍。

悉尼大学的研究人员已经开发出一种分辨率是当前镜头十倍的镜头,从而使其成为生物科学的强大新工具。

“这一进展意味着我们可以解锁有关分子结构,其化学组成和某些蛋白质的存在的先前无法获得的信息,”今天在《自然通讯》上发表的有关该透镜的文章的主要作者亚历山德罗·图尼兹说。

大学的博士后助理Tuniz说:“这为生物学研究开辟了一个全新的工具。由于可以识别出较小的黑色素瘤,因此可以早期诊断皮肤癌。对于乳腺癌,它还可以用于更准确地检查手术过程中是否切除了所有肿瘤痕迹。”

包括亚历山德罗·图尼兹(Alessandro Tuniz)在内的大学物理学院的四人研究小组都是论文的作者。他们使用光纤制造技术制造了镜头。

镜片是一种超材料-一种具有自然界中未发现的全新特性的材料。

制造透镜不是要使现有透镜具有更好的形式,而是要制造一种以以前不可能的方式使用光波的透镜。

研究员Boris Kuhlmey博士说:“创造超材料是科学的前沿领域,从航空航天到太阳能,电信到国防,都有广泛的潜在用途。”

“主要的挑战是使这些材料的规模实用。这是具有现实世界应用且能够很快实现的超材料的首次实践之一。在未来的两到三年内,使用我们的超材料将有可能使新型太赫兹显微镜的功能比目前的强大十倍。

“我们仅在全球范围内知道另外两三个案例,包括无线互联网和MRI应用,在未来几年中也可以将超材料应用于实践。”

大约十年前发现了创造一种新的高倍透镜的潜力,该透镜能够看到比使用传统透镜更精细的细节。直到现在,仍需要将镜头制作成有用的尺寸,比早期的实验模型小一千倍。

亚历山德罗·图尼兹(Alessandro Tuniz)说:“困难在于制造大量以微米为单位的物质。”

这种由塑料和金属制成的新型透镜使用太赫兹波,电磁波,其频率高于微波,但低于红外辐射和可见光。它在光谱区域中工作,而其他光学工具却很少,而且所有光学工具都有局限性,特别是在分辨率方面。

“与X射线相比,如果我们想到这一点,X射线可以使我们以较高的分辨率看到内部物体,但伴随着辐射带来的危险,相比之下,我们的超材料透镜不仅使我们可以看到一些不透明的材料,而且还可以Tuniz表示,他们可以收集有关其化学成分的信息,甚至有关某些分子之间相互作用的信息,而不必担心X射线。

这意味着该透镜非常适合分析药物向细胞的传递,这对医学研究至关重要。

这项研究是由弗莱堡大学的弗莱堡材料研究中心进行的,并得到了澳大利亚研究委员会的支持,并利用了联邦和新南威尔士州政府的资助,在澳大利亚国家制造工厂进行了研究。

出版物:Alessandro Tuniz等人,“用于亚衍射成像并以太赫兹频率聚焦在光学长距离上的超材料光纤”,《自然通讯》第4期,文章编号:2706; doi:10.1038 / ncomms3706

图像:亚历山德罗·图尼兹(Alessandro Tuniz)等人,doi:10.1038 / ncomms3706