中美研究人員3月27日報告說，他們在根據光線的傳播方向控制光流方面取得重要突破，這一成果將有望推動光伏電池、光學探測系統(tǒng)等領域的發(fā)展。

      由麻省理工學院和浙江大學研究人員共同參與的這一研究報告發(fā)表在美國《科學》雜志上。研究報告第一作者、麻省理工學院的沈亦晨說，在基礎光學領域，一束光通常可以由三個特性來定義：與波長相關的顏色、極化和傳播方向。多年來，根據顏色和極化有選擇地過濾光已經得到長足發(fā)展和廣泛應用，比如利用有色玻璃選擇性透過某種光，或戴極化眼鏡看立體動感電影，但根據傳播方向控制光流卻仍是一個有待解決的問題。

      本次研究通過運用名為“布魯斯特角”的光學理論，設計出了一種新材料。新材料呈多層結構，由兩種不同的極薄材料交替疊加而成，且每層厚度都被精確控制。在這種材料中，光線只能夠沿著某一個特定方向傳播，在其他方向傳播的光線都會被材料反射。

      沈亦晨介紹說，這一成果可能在能源領域尤其是光伏電池方面有著廣闊應用前景。比如用在光伏電池上，可以通過有選擇性透過太陽光，同時抑制其他角度的反射與熱輻射，大幅提高光伏電池的工作效率。

      此外，這項成果在天文望遠鏡、顯微鏡和照相機等光學探測系統(tǒng)中也很有用處。他舉例說，當照相機被用來逆光拍攝一個比較暗淡的物體時，如果周圍的背景光線很強，相機將很難清晰捕捉被拍攝的物體。“然而，如果我們能夠讓照相機只選擇性接受被拍攝物體方向的光線，那么上述問題就可以被有效解決了。”