美國杜克大學近日研制出新一代光學鏡片，不僅視野更廣闊，而且清晰度更高，可以顯著提高通信工程和雷達系統的設備效率。
但是，新一代鏡片看上去并不像鏡片。傳統的鏡片是由透明的材料制成，如表面高度拋光的玻璃或塑料，而新一代鏡片更像是一種棕褐色的微型百葉簾。然而，透過它卻能更清晰的看到電磁射線的方向，其清晰度遠遠超過了傳統鏡片。
新一代鏡片使用的材料是一種外部復合材料 ---“超材料”。 這種超材料，與其說是一種物質，不如說是一種人工設計的結構，可以表現出自然界的材料不具備的屬性。新一代鏡片原型長4英寸，寬5英寸，高不到1英寸，是由1,000個相同的玻璃鋼單片組成的，這些單片經銅蝕刻整齊的排列在電路板上，當光線穿過時，能清晰地識別出光線來自什么方向。
杜克大學Pratt工程學院電氣工程和計算機工程博士后Nathan Kundtz說：“千百年來，鏡片制造者們利用光線穿過鏡片的軌跡來打磨鏡片表面。雖然這樣的鏡片能夠有效地透視光線，但是當穿過厚的鏡片的時候，光線發生了什么變化就不得而知了。所以我們現在正試圖通過研究鏡片的材料，取代傳統的利用鏡片表面控制光線。如果能夠控制鏡片的厚度，我們就能游刃有余的根據需要設計鏡片了。”
《自然材料》雜志報道了這個實驗結果，這是首次對這個目前在理論上可行的實驗成果的展示。認識到傳統鏡片的局限性，科學家們長期以來一直嘗試其他選擇，包括著名的梯度折射鏡片。但這些通常都是透明的球面，雖然比傳統鏡片擁有更多優點，但制造難度很大，而且鏡片的聚焦也是球面的。此外，由于大多數傳感系統是二維的，因此，球面成像不都能清楚的顯示在平面上。
而新一代鏡片，不僅視野寬闊（180度角），而且它的聚焦點是平面的，因此可以采用普通的成像技術。最新的研究采用了微波技術，研究人員稱理論上能夠設計頻率更廣的鏡片。史密斯說：“目前的實驗還停留在研究二維角度，不過我認為這是個很好的開端，下一步我們的目標是三維鏡片。這種超材料鏡片應該也具備紅外和光學頻率的性能。”
據研究人員介紹，一個超材料單片鏡片想要取代傳統光學系統的話，需要巨大的鏡片陣列，才能提供清晰的圖像。這些鏡片能夠被運用到大規模系統中，例如雷達系統，而這正是傳統鏡片所達不到的。