過去幾十年來，折剪紙藝術(shù)開始引起科學(xué)家們的興趣，因?yàn)檫@是一種用折紙和剪紙操作構(gòu)建 3 維形體的藝術(shù)。從折剪紙藝術(shù)中獲得的經(jīng)驗(yàn)被用于納米尺度的元器件構(gòu)建。如今，麻省理工學(xué)院和中國(guó)科研人員首次利用折剪紙原理制造了納米尺度光學(xué)器件，為光通訊、傳感和計(jì)算領(lǐng)域的新應(yīng)用開辟了道路。由 MIT 機(jī)械工程教授方絢萊（Nicholas X Fang）和其他 5 名作者組成的團(tuán)隊(duì)，將論文發(fā)表《科學(xué)·前沿》（Science Advances）上�；�于標(biāo)準(zhǔn)微芯片制造技術(shù)，方絢萊教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)用聚焦離子束在幾十納米厚的金屬薄片上雕刻出預(yù)定圖形。隨后，金屬薄片扭曲成一個(gè)復(fù)雜的 3 維形體，能對(duì)特定計(jì)劃的光進(jìn)行選擇性濾波。 P7r4ePtLk{  
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方絢萊教授表示，類似形狀和復(fù)雜程度的金屬器件之前已經(jīng)被制造出來，但是制造工藝復(fù)雜的多，且加工出的器件主要用于機(jī)械而不是光學(xué)領(lǐng)域。而新的納米器件可以一次成型，并用于諸多光學(xué)領(lǐng)域中。 zo44^=~%  
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研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是制造一種納米尺度的，只保留光的一種極化模式的光濾波器。為達(dá)到該目的，他們?cè)谝黄�薄金屬片上刻出了幾百納米大小的圖案，該圖案有點(diǎn)像風(fēng)車葉片，而葉片旋轉(zhuǎn)的方向決定了其允許通過的光波極化方式。 mPG7Zy$z  
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在圖案雕刻完成之后，金屬箔片將由于內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生卷曲，這種應(yīng)力也來自于離子束。離子束的沖擊產(chǎn)生了一些空穴，而另一些離子嵌入了金屬的晶格結(jié)構(gòu)中，兩者聯(lián)合造就了足以扭曲金屬箔片的應(yīng)力。 ?!7 SzLll  
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方絢萊教授表示，這個(gè)過程有點(diǎn)像折剪紙藝術(shù)，但是他們用的是離子束，不是剪刀。該納米器件是機(jī)械和光學(xué)交叉領(lǐng)域的一個(gè)有趣成果，這將為“納米折剪紙加工”開辟新的方向。 f[}|rf  
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此外，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)構(gòu)建了該加工工藝的數(shù)學(xué)模型，用戶可以直接根據(jù)某種需要的光學(xué)特性來設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的，需要刻在金屬箔片上的圖案，而之前的設(shè)計(jì)很大程度上基于直覺和試錯(cuò)。 r0Z+RB^I  
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方絢萊教授指出，該研究仍處于早期階段，因此科學(xué)家希望找出技術(shù)的更多應(yīng)用。這些納米尺度光學(xué)器件可以用來構(gòu)建更復(fù)雜的光學(xué)通訊、傳感、計(jì)算和生物醫(yī)藥技術(shù)芯片。 i|