研究人员发现了如何制造一种光学超材料，它将成为各种新技术的基础。阿尔托大学（Aalto University）的研究人员利用一种新方法制造出了一种超材料，迄今为止，现有技术还无法制造出这种超材料。与天然材料不同，超材料和超表面可以被定制为具有特定的电磁特性，这意味着科学家们可以创造出具有工业应用所需特性的材料。
材料的磁性会影响它与光的相互作用。图片来源：Ihar Faniayeu/哥德堡大学
非互惠磁电效应
新型超材料利用了非互惠磁电效应（NME）。非互惠磁电效应意味着材料的特定属性（磁化和极化）与光或其他电磁波的不同场分量之间存在联系。NME效应在天然材料中微不足道，但科学家们一直试图利用超材料和超表面来增强这种效应，因为这将释放出巨大的技术潜力。
"到目前为止，NME 效应还没有在工业中得到实际应用。"阿尔托大学的博士研究员 Shadi Safaei Jazi 说："大多数建议的方法只能用于微波，而不能用于可见光，而且这些方法也无法用现有技术制造。研究小组设计了一种光学 NME 超材料，可以利用现有技术、传统材料和纳米制造技术制造出来。"
革新光学应用
这种新材料开辟了原本需要强大外部磁场才能发挥作用的应用领域--例如，制造真正的单向玻璃。目前销售的"单向"玻璃只是半透明的，光线可以从两个方向穿过。当两面的亮度不同时（例如窗户内外），它就会像单向玻璃一样。但基于 NME 的单向玻璃不需要亮度差异，因为光线只能从一个方向穿过。
"想象一下，在你的房子、办公室或汽车里有一扇装有这种玻璃的窗户。无论外面的亮度如何，人们都无法看到里面的任何东西，而你却可以从窗户欣赏到完美的景色，"Safaei 说。如果技术取得成功，这种单向玻璃还能阻挡现有太阳能电池向太阳辐射的热辐射，从而减少太阳能电池捕获的能量，从而提高太阳能电池的效率。"
这项研究发表于 2024 年 2 月 12 日的《自然-通讯》（Nature Communications）上。
编译自/scitechdail