科學家利用DNA制作出的超材料， 可大幅調節光子傳播性質

這一研究進一步推動了超材料的光學應用和發展。

光學性質是超材料最為重要的一種性質。光學超材料是傳輸光線的材料，這些材料以折射、反射和透射的方式，改變光線的方向、強度和位相，使光線按預定要求和路徑傳輸，也可吸收或透過一定波長范圍的光線而改變光線的光譜成分。

目前已有的研究中，光學超材料多采用玻璃、晶體、塑料等作為結構制作原型，與傳統不同的是，西北大學的研究人員利用DNA鏈開發了一種新型的光納米粒子，并通過一定的結構編排使其形成超晶格結構，以用于醫療傳感器等后期設備的開發。

為了研制這種新的材料和結構，研究人員將光刻技術和DNA驅動技術結合在了一起，首先，他們利用光刻技術在聚合物抗蝕劑上鉆出一納米寬的小孔，作為納米顆粒落入的著落墊（其中這些顆粒是經過DNA鏈的作用），當第二個或第三個顆粒落在頂部時，它們會結合在一起，并保持垂直堆疊的狀態。

隨后，研究團隊用黃金納米粒子對上述結構進行涂層，從而形成超晶格結構。

讓人驚奇的是，當他們將材料放置在不同濃度的乙醇溶液中時，他們發現DNA鏈會自動改變長度，從而改變材料的顏色（如從黑變為紅，再變為綠色）。

對此，Koray Aydin表示：“開發超材料的光學性質是一個重大的挑戰，我們的方法使光學材料達到了現有最高的可調諧范圍。”

超材料的性質主要取決于材料的結構，所以科學家們預計，他們可以通過調節顆粒的尺寸、形狀和類型來設計出具備幾乎所有光學性質的超材料。

“我們提出的這一材料平臺，對下一代光學超材料和表面元件具有重要的意義。”

值得一提的是，超材料作為新材料的一種，它具有非常廣闊的應用前景，比如現在可以預見的完全光子帶隙、隱形斗篷和3D顯示技術等應用場景。在我國，深圳光啟就是一家專門做超材料的上市公司。

最后，記得關注微信公眾號：鎂客網（im2maker），更多干貨在等你！