威斯康星大学麦迪逊分校的工程师们已经开发出一种纳米级装置，可以像物体大小一样强大地发光。从摄影到太阳能，这一进步可能会产生巨大的影响。
在7月10日发表在“ 物理评论快报 ”杂志上的一篇论文中，电子和计算机工程助理教授俞宗福和他的合作者描述了一种纳米级设备，它在散射光的能力方面远远超过了以前的技术。他们展示了单个纳米谐振器如何操纵光线以产生非常大的“反射”。纳米谐振器吸收和发射光能的能力使其自身 - 并且在应用中，其他非常小的东西 - 看起来是其物理尺寸的10,000倍。
“使物体看起来比物理尺寸大10,000倍，对与光有关的技术有很多影响，”Yu说。
研究人员通过材料创新和对光物理学的敏锐理解，实现了这一进步。就像声音一样，光可以产生共振，随着周围环境操纵其波浪能量的物理特性而放大。研究人员利用这一点创造了一种人造材料，其中光的波长比真空中的波长大得多，这使得光波能够更有力地产生共振。
该装置将光聚集成小于其波长的尺寸，这意味着它可以聚集大量光能，然后将光散射到非常大的区域，利用其输出进行成像应用，使微观粒子看起来很大。
“该设备通过扩大其光学外观以及超强散射效应使物体变得超级可见，”明周博士说。Yu的学生和论文的主要作者。
就像吉他上的一根非常细的琴弦可以吸收来自周围环境的大量声能并开始同情振动一样，这一个非常小的光学装置可以从周围接收光能并产生令人惊讶的强劲输出。在成像方面，这比传统镜头具有明显的优势，传统镜头的聚光能力受方向和尺寸的限制。
“我们正在开发基于这种技术的光电探测器，例如，它可能对想要在弱光条件下拍摄质量更好的照片的摄影师有所帮助，”Yu说。
鉴于纳米谐振器吸收大量光能的能力，该技术还具有高效利用太阳能的应用潜力。此外，Yu设想简单地让谐振器以红外光的形式向天空发射该能量，这是非常冷的。因为纳米谐振器具有大的光学横截面 - 即，发射光的能力大大超过其物理尺寸 - 它可以释放大量的热能，从而形成被动冷却系统。
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