对光波的完全控制将使传统光学元件，如透镜、偏振器或分束器的小型化，达到纳米级尺寸，同时大幅提高其性能和分辨率。(资料来源:英国科学技术研究局(A*STAR))
在纳米尺度上完全控制光波的一些关键特性——即它们的偏振和相位——对于基于光的技术(如显示屏)以及能量收集和数据传输具有重要意义。例如，它将使传统光学元件，如透镜、偏光器或分束器的小型化，达到纳米级的尺寸。与此同时，它可以极大地提高它们的性能和分辨率。
一种控制光在纳米尺度传播的新方法涉及到所谓的超表面的使用。超表面是被称为纳米天线的纳米颗粒的二维排列。它们的几何形状和材料特性设计巧妙，以确定的方式与光相互作用。通过设计这种超表面，可以修改光的整体路径，例如，使其弯曲或聚焦在空间的某一点，类似于传统的棱镜或透镜。在超表面的情况下，这种情况发生在比人类头发丝直径小1000倍的距离上。
新加坡科学、技术和研究机构(A*STAR)的研究人员已经证明，使用硅纳米颗粒作为纳米天线，取代之前研究中使用的金属，可以在保持光束基本透明的同时，完全控制入射光束，使透射率达到85%以上。通过控制空间分布硅纳米颗粒在美国，他们能够以创纪录的约50%的效率弯曲光束:这一水平可以通过优化系统进一步提高。
当金属被用来设计纳米天线时，它们引起强烈的反射光使它们不适合用于传输数据的设备。金属中产生的加热也会导致设备中额外的损耗，这对于要求高效率的实际应用来说是一个严重的缺陷。a *STAR的研究人员发现，作为半导体材料的硅克服了这些问题。
虽然该团队未来的研究将专注于创建可切换或可重构的设备，以及不同光谱区域的新材料，但技术挑战将是开发完全可行的商用超平光学设备。
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