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康奈尔和三星工程师开发的一种超薄、可电动调节的超材料透镜概念渲染图。图片来源：Daniel Shilkin创造了第一个超材料透镜。康奈尔大学应用工程物理系和三星先进技术研究所的研究人员最近证实了超材料透镜的概念是可行的。Jules Menten在《加州新闻时报》（California News Times）上撰文称，这种新型超材料透镜意义重大，因为它可以“使用电压而不是机械移动元件来聚焦”，这“为一系列紧凑型变焦透镜打开了大门，这些透镜可用于卫星、望远镜和显微镜等许多成像应用。”超材料被定义为“其特性（机械、光学、声学、磁性或其他）在自然材料中找不到的人工介质”典型的超材料是通过结合许多与传统材料相同的元素来设计的。”《科学日报》描述说：“想象一下，一个比人类头发的厚度小数百万个单位的魔方。”。超材料，这是“设计的特征小于光的波长，是试图实现难以捉摸的亚波长光学技术与非自然的光学特性”Valerie C. Coffey为光子学媒体撰稿。或许，超材料将为一个棘手的技术问题提供一个难以捉摸的答案。Coffey写道：“长期以来，科学一直在寻找能够超越传统光学定律的新型或改性材料，用更平坦、更坚固、成本更低、可堆叠的材料取代笨重的玻璃和聚合物光学元件，为此，新兴光子学材料领域已发展成为一个巨大的领域，分散的一系列有前途的技术。”哈佛大学在2018年开发了一种可以聚焦所有颜色的“超材料透镜”，在这一突破之后，对这类镜头的研究成为一个“焦点”（图片来源：Jared Sisler/Harvard SEAS）超材料，特别是其微型化的能力，必将引起航空航天界的高度关注。事实上，在2009年，美国国防情报局（Defense Intelligence Agency）发布了一份题为《航空航天用超材料》的报告。“在许多情况下，超材料使我们能够极大地减小谐振器、传输线等的尺寸，”DIA报告指出，“这使得亚波长单元内的排列可以密集地排列，并导致部件的高度小型化。”这种小型化正是吸引航空航天开发商的原因。Coffey写道，研究人员希望开发用于卫星、航天器和无人机的超材料技术— —任何“节省空间和重量是首要任务”的地方。DIA的报告掩饰不住对超材料应用的兴奋感。“与航空航天应用相关的最令人兴奋的应用包括能量收集、开发具有不寻常但实际功能重要的新型光学器件（例如，非互易器件）、提高非线性光学器件的效率、开发能够突破衍射极限的新型成像模式（例如，超级透镜、超透镜、远场超级透镜等），并开发新型光刻技术。”几千年来，搜集情报一直是所有作战人员最关心的问题。因此，毫无疑问，国防开发人员正在急切地等待任何超材料镜头的突破，以帮助解除“战争迷雾”。更强大的镜头- 放置在卫星或间谍飞机，或无人机上- 将意味着更好的成像和提高态势感知。超材料镜片可以帮助军方了解更多的敌人。“光学超材料仍然是一个非常新的领域，”DIA的报告说。但是，康奈尔大学最近的突破是有希望的。斯坦福大学的材料科学教授Mark Brongersma认为，“许多行业已经成熟了，”在短期内，预计超材料技术的发展将产生更强大的镜头（这将被纳入军事技术）。从长远来看，超材料的发展可以带来更“不可思议”的技术，如隐形斗篷或隐形飞机，雷达是看不见的。
康奈尔大学应用工程物理系和三星先进技术研究所所发表论文“Electrically Actuated Varifocal Lens Basedon Liquid-Crystal-Embedded Dielectric Metasurfaces”可通过点击阅读原文查看。
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