科学家利用DNA制作出的超材料，可大幅调节光子传播性质

cdy

$ f2 A* x; g7 D5 E) X  Z( x
光学性质是超材料*为重要的一种性质。光学超材料是传输光线的材料，这些材料以折射、反射和透射的方式，改变光线的方向、强度和位相，使光线按预定要求和路径传输，也可吸收或透过一定波长范围的光线而改变光线的光谱成分。


$ k* X. V5 u  r7 D: F

+ U% V- m8 {6 @' N0 h  w目前已有的研究中，光学超材料多采用玻璃、晶体、塑料等作为结构制作原型，与传统不同的是，西北大学的研究人员利用DNA链开发了一种新型的光纳米粒子，并通过一定的结构编排使其形成超晶格结构，以用于医疗传感器等后期设备的开发。
2 t* n+ |! [$ F; |' Q- x, N! O$ `

9 U5 I" Q; b9 d/ j5 q7 V

+ B( H+ V. W3 V! S为了研制这种新的材料和结构，研究人员将光刻技术和DNA驱动技术结合在了一起，首先，他们利用光刻技术在聚合物抗蚀剂上钻出一纳米宽的小孔，作为纳米颗粒落入的着落垫（其中这些颗粒是经过DNA链的作用），当第二个或第三个颗粒落在顶部时，它们会结合在一起，并保持垂直堆叠的状态。
8 a4 g( m6 T" Z! T
% |& ?- @& d" I随后，研究团队用黄金纳米粒子对上述结构进行涂层，从而形成超晶格结构


2 ]9 {  _3 T% v: U) @0 O

, R( W/ S6 Z+ \& L让人惊奇的是，当他们将材料放置在不同浓度的乙醇溶液中时，他们发现DNA链会自动改变长度，从而改变材料的颜色（如从黑变为红，再变为绿色）。
0 D* e' U/ i3 V' a6 w  y' [9 p
对此，Koray Aydin表示：“开发超材料的光学性质是一个重大的挑战，我们的方法使光学材料达到了现有*高的可调谐范围。”

, M& _7 r% _5 H) n- B超材料的性质主要取决于材料的结构，所以科学家们预计，他们可以通过调节颗粒的尺寸、形状和类型来设计出具备几乎所有光学性质的超材料。

“我们提出的这一材料平台，对下一代光学超材料和表面元件具有重要的意义。”
4 g  Z6 V" e5 Z- B* d) a: S
值得一提的是，超材料作为新材料的一种，它具有非常广阔的应用前景，比如现在可以预见的完全光子带隙、隐形斗篷和3D显示技术等应用场景。在我国，深圳光启就是一家专门做超材料的上市公司。

更多信息请进：金相抛光机 https://www.bypi.cn/