隐形(5)
可见光范围的超材料
竞赛在继续。
自从宣布超材料已经在试验室中被制造成功后，这一领域内已是风起云涌，每隔几个月就有新的进展和惊人的突破出现。目标很清楚：使用纳米科技制造出能弯曲可见光而不只是微波的超材料。已经有数种方案被提出，全都很有前景。
有一种方案是使用现成的技术，即从半导体行业借用已有的技术来制造新的超材料。一种叫“光刻术”（photolithography）的技术在计算机微型化中处于核心地位，因此也推动着计算机革命。这一技术使工程师得以将数亿个微型晶体管集成到一块不超过拇指大小的硅芯片上。
计算机的处理能力每18个月翻一番（这被称作“摩尔定律”）的原因是科学家使用紫外线辐射把越来越微小的零件“蚀刻”到硅芯片上。这一技术很像模板被用于生产彩色T恤的技术（计算机工程师从一块薄片开始入手，随后将多重材料组成的极薄外层置于其上。然后薄片被覆上一层塑料模，作为模型。其中包括电线、晶体管和组成电路系统基础架构的计算机零件的复杂轮廓。接着，薄片被放置在波长非常短的紫外线射线中，射线将形状印在光敏性晶片上。用特殊的气体和酸处理薄片后，塑料模上的复杂电路就被蚀刻到薄片曾经暴露在紫外线光的部分上。这一过程会制造出含有数亿微型沟槽的薄片，这些沟槽构成了晶体管的轮廓）。目前，使用这一蚀刻方法能够制造出的最小部件尺寸大约30纳米（或合长度约150个原子）。
当一组科学家使用这种硅芯片蚀刻技术制造第一种能在可见光范围内起作用的超材料时，隐形探索的里程碑出现了。德国和美国能源部的科学家在2007年初宣布，有史以来第一次，他们制造出了一种能在红光下起作用的超材料。“不可能的事情”在短得不同寻常的时间内被实现了。
爱荷华州艾米斯试验室（Ames Laboratory）的物理学家科斯达斯·苏库勒斯（Costas Soukoulis）与德国卡尔斯鲁厄大学（University of Karlsruhe）的史蒂芬妮·林登（Stefan Linden）、马丁·瓦格纳（Martin Wegener）和冈纳·道林（Gunnar Dolling）创造出了一种在波长780纳米的红光下具有－06的负折射率的超材料（先前，被超材料弯曲的射线的世界纪录是1 400纳米，这使其被排除在可见光光谱范围之外，属于红外线范围）。
科学家先使用一块玻璃薄片，然后涂上一层银、一层氟化镁，随后再上一层银，形成了一个只有100纳米厚的镁“三明治”。接着，使用常规蚀刻技术，在“三明治”中制造出一大片显微镜下可见的方型孔，形成渔网状的格子结构（方孔只有100纳米宽，比红光的波长小得多）。之后，他们把红光光束射过这一材料，并测出它的折射率：－0.6。
