斯坦福大学开发纳米级声控光调制技术
尽管不是第一个用声音操纵光的解决方案，但它比传统方法更小，更实用，功能更强大
（映维网Nweon 2025年08月04日）当你把光挤进一个狭小的空间时，它会出现意想不到的表现方式。在一项研究，斯坦福大学材的一支团队描述了他们利用声音操纵光的新方法：通过将光线限制在只有数纳米宽的间隙内，研究人员能够精确地控制光的颜色和强度。
这一发现可能会在对虚拟现实显示和3D全息图像等领域产生广泛的影响。
尽管不是第一个用声音操纵光的解决方案，但它比传统方法更小，更实用，功能更强大。从工程的角度来看，声波非常具有吸引力，因为它们可以非常快地振动，每秒数十亿次。
遗憾的是，声波产生的原子位移非常小，大约比光的波长小1000倍。所以，声光设备必须更大、更厚才能放大声音的微小效果，而这对于今天的纳米级世界来说过于巨大。研究人员指出：“在光学领域，大等于慢。”
团队提出的新设备看似简单：一个薄薄的金镜之上覆盖着一层只有数纳米厚的橡胶硅基聚合物。研究小组可以制造出所需厚度的硅树脂层——在2到10纳米之间。相比之下，光的波长从头到尾几乎是500纳米。
然后，研究人员在硅胶之上沉积一组100纳米的金纳米颗粒。纳米颗粒像金色的沙滩球一样漂浮在镜面海床之上的聚合物海洋。纳米粒子和镜聚集光，并聚焦在硅树脂之间，从而将光缩小到纳米级。
在侧面，他们安装了一种特殊的超声波扬声器，并以每秒近10亿次的速度发送高频声波。高频声波沿着纳米粒子下面的金镜表面冲浪。这种有弹性的聚合物就像弹簧一样，随着声波的经过，纳米颗粒上下摆动，它会拉伸和压缩。
然后研究人员将光线照射到系统中。光压缩到金纳米粒子和金薄膜之间的振荡间隙中。间隙的大小变化仅为数个原子的宽度，但这足以对光产生巨大的影响。
间隙的大小决定了每个纳米粒子共振光的颜色。研究人员可以通过调制声波来控制间隙，从而控制每个粒子的颜色和强度。
新设备的卓越可调性、小尺寸和效率可以改变任何商业领域。展望未来，你可以想象超薄显示器，或者小得多的新型全息虚拟现实头显等等。
他们总结道：“当我们能够如此有效和动态地控制光线时。我们可以用光做任何我们想做的事情——全息、光束控制、3D显示——任何事情。”
