科學(xué)家制造出迄今為止分辨率最高的超透鏡
一個由中國和英國科學(xué)家組成的團隊制造了迄今為止分辨率最高的光學(xué)成像透鏡。 ![]() 19世紀(jì)以來,醫(yī)生們一直認(rèn)為,光學(xué)顯微鏡存在一個分辨率極限,超出這個極限就無法清楚地看到物體。當(dāng)物體小于200納米,比如一些病毒,它們在光學(xué)顯微鏡下就難以辨認(rèn)了。 但在2000年,英國帝國理工學(xué)院的科學(xué)家約翰·彭德里提出了一個可以解決這個問題的“超透鏡”的概念。超透鏡是由混合了金屬和其他物質(zhì)的等離子體材料制成,可以生成亞波長級別的圖像。 武漢大學(xué)教授鄭國興說:“光學(xué)成像技術(shù)的最終目標(biāo)在于分辨率。超透鏡突破了分辨率極限,令物理學(xué)家感到吃驚。然而,由金屬和電解質(zhì)制成的混合表面可能導(dǎo)致嚴(yán)重的光學(xué)損耗,這個問題已經(jīng)存在了20年。”鄭沒有參與這項研究。 從事這項最新研究的是一個國際團隊,由香港大學(xué)的張霜教授和香港大學(xué)現(xiàn)任校長張翔教授領(lǐng)導(dǎo),彭德里和中國國家納米科學(xué)中心的研究人員參與其中。在這項研究中,研究人員找到了一種將分辨率極限提高一個量級、至數(shù)十納米的方法。 該團隊使用了多個頻率的組合來提高分辨率,并抵消超透鏡的光學(xué)損耗。他們的研究成果18日發(fā)表在同行評議的《科學(xué)》雜志上。 他們使用數(shù)學(xué)公式將復(fù)雜的光波轉(zhuǎn)化為簡單波的組合,然后利用這些簡單波提供的信息來彌補圖像質(zhì)量的損失。 換句話說,這就像使用光譜的不同顏色來創(chuàng)造一種新的顏色,這種顏色可以顯示比原初顏色更多的細(xì)節(jié)。利用這種方法,實現(xiàn)超高分辨率成像是可能的。 |