研究人員發現如何製造一種光學超材料，它將成為各種新技術的基礎。阿爾託大學（Aalto University）的研究人員利用一種新方法製造了一種超材料，迄今為止，現有技術還無法製造出這種超材料。與天然材料不同，超材料和超表面可以被客製化為具有特定的電磁特性，這意味著科學家可以創造出具有工業應用所需特性的材料。

材料的磁性會影響它與光的相互作用。圖片來源：Ihar Faniayeu/哥德堡大學

非互惠磁電效應

新型超材料利用了非互惠磁電效應（NME）。非互惠磁電效應意味著材料的特定屬性（磁化和極化）與光或其他電磁波的不同場分量之間存在關聯。NME效應在天然材料中微不足道，但科學家一直試圖利用超材料和超表面來增強這種效應，因為這將釋放出巨大的技術潛力。

“到目前為止，NME 效應還沒有在工業中得到實際應用。”阿爾託大學的博士研究員Shadi Safaei Jazi 說：”大多數建議的方法只能用於微波，而不能用於可見光，而且這些方法也無法用現有技術製造。研究小組設計了一種光學NME 超材料，可以利用現有技術、傳統材料和奈米製造技術製造出來。”

革新光學應用

這種新材料開啟了原本需要強大外部磁場才能發揮作用的應用領域–例如，製造真正的單向玻璃。目前銷售的”單向”玻璃只是半透明的，光線可以從兩個方向穿過。當兩面的亮度不同時（例如窗戶內外），它就會像單向玻璃一樣。但基於NME 的單向玻璃不需要亮度差異，因為光線只能從一個方向穿過。

“想像一下，在你的房子、辦公室或汽車裡有一扇裝有這種玻璃的窗戶。無論外面的亮度如何，人們都無法看到裡面的任何東西，而你卻可以從窗戶欣賞到完美的景色，”Safaei 說。如果技術成功，這種單向玻璃還能阻擋現有太陽能電池向太陽輻射的熱輻射，從而減少太陽能電池捕獲的能量，從而提高太陽能電池的效率。”

這項研究發表於2024 年2 月12 日的《自然-通訊》（Nature Communications）。

編譯自/ scitechdail