光在同种均匀介质中沿直线传播是几何光学的重要基础,也是众多技术发展的“基点”。与此同时,同种均匀介质是一种很容易被打破状态,玻璃的折射现象就是一个例子,而基于这一点,人类发展出了各式各样的光学设备,通过折射光,观察或记录着世界。 但更有趣的一点是,自然界不但可以让光形成折角,还能创造出各式各样的光学奇观。例如当垂直的光线射入积雨云上时,云层本身会出现明显的分层,上层的云洁白明亮,底层的却灰暗。当然这种想象的本质实际上是基于光线的漫反射原理。而就在近日,英国科学家基于此,开发出了一种创新技术,能够引导出会拐弯的光线,并且该技术有望为医学成像、冷却系统乃至核反应堆等领域带去重要帮助。 据悉,英国格拉斯哥大学的研究团队从云层散射阳光的现象中得到启发,利用不透明白色材料,通过3D打印技术制造出一种新型材料。这种材料内部有细小隧道,当光线照射到材料上时会因为这些隧道的存在出现散射,并且由于隧道是提前设计好的,因此这些散射的光会被有序引导。更重要的一点是,这种新材料的透射率相较于传统固体材料高出两个量级。也就是说,借助这种材料既可以实现让光线在弯曲路径中传播,又可以保证光线强度。 更重要的是,这种材料的加工方法简单,成本也较为低廉,在如今生物材料飞速发展,精准3D打印技术不断成熟的大背景下,尽管它无法像光纤那样实现长距离传输,但却可以很好的满足现有医学成像对于光信息传输的需求。此外,这种弯曲光线的技术在引导热量和中子上也展现出潜力,因此也有望被进一步运用到冷却系统和核反应堆等多个工程领域。