近期，来自美国西北大学的一个研究小组研发推出了一个基于可完全重构超透镜（metalens）的成像平台。该平台的超透镜通过激发表面晶格的共振来聚焦光，而表面晶格共振是通过在单粒子位置上的图案化聚合物块来调谐的。该系统以耦合等离子体纳米粒子阵列为基础，可实现在可见光波段的成像。

该研究小组用到的超透镜由一列圆柱形纳米银和一层在金属阵列顶部图案化成块的聚合物构成，通过控制聚合物图形的排列，纳米颗粒阵列可以将可见光直接照射到任何目标焦点，该过程不需要改变透镜本身的结构。

图1 在一次成像过程中，该设备可以从单焦透镜演化为多焦透镜，从而在任何可编程的3D位置上都可以生成多个图像。致谢提供图片的美国西北大学

该团队对电介质纳米块进行了预测性设计，以创建一系列3D聚焦响应。为了显示可扩展性，研究人员演示了一种使用溶剂辅助的纳米尺度压花技术——在金属纳米颗粒阵列上一次性擦除和写入聚合物纳米结构的技术。这种可拓展的方法可以在一次擦除和写入的过程中生成不同的透镜结构，并且在经过多次擦除和写入循环后，纳米尺度的特性没有明显的退化。

这种可重新配置的材料平台可实现具有衍射极限分辨率的可调聚焦，并展示了它在高度自适应、紧凑性成像的应用前景。Teri W. Odom教授表示：“在这项研究中，我们展示了一个多功能的成像平台，其基础是一个由银纳米粒子制成的可完全重构的超透镜。在一次成像的过程中，我们的超透镜器件可以从一个单焦镜头演化成一个多焦镜头，从而实现在任何可编程3D位置都能形成多个图像的功能。”

Odom教授表示，对于像放大和聚焦这样的成像操作，大多数现存的超透镜都无法在没有物理运动的情况下调整它们的焦点。其中一个主要的原因是：这些镜片的构件是由硬性材料制成的，这意味着镜片一旦制成，它的形状就不会改变。

而美国西北大学的该研究小组表示，他们的可重构超透镜系统在未来有望用于便携式成像系统和光电器件。Odom 教授表示：“这种小型化、与探测器的集成为从小型广角相机到微型内窥镜等设备的高分辨率成像提供了希望。”

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