A material coating, whose light refraction properties can be precisely switched between different states, has been developed by an interdisciplinary research team from the Chemistry and Physics departments at the University of Jena. The team, led by Felix
耶拿大学化学和物理系的一个跨学科研究小组开发了一种材料涂层，其光折射特性可以在不同状态之间精确切换。该团队由Felix Schacher、Sarah Walden、Purushottam Poudel和Isabelle Staude领导，将对光反应的聚合物与所谓的超表面结合在一起
这项创新创造了可能用于信号处理的新光学组件。他们的发现已经发表在《ACS Nano》杂志上
结合两个已建立的系统来创造新的东西“超表面和光可切换聚合物在原理上已经知道了几十年，”固态物理研究所的Sarah Walden解释道，她现在领导着澳大利亚的一个研究小组。她补充道，“但我们是第一个将两者以这种形式结合起来，开发用于光学应用的新组件的公司。”
金属表面是纳米结构的薄层，其特征结构尺寸小于光的波长。这允许光的特性及其传播受到特定影响，从而实现各种光学功能，否则这些功能将由透镜、偏振器或光栅执行。另一方面，可切换聚合物是一种塑料，其特性（如光折射率）可以在不同状态之间变化
“我们使用的聚合物含有染料分子，”有机化学和高分子化学研究所的Felix Schacher继续说道。“这意味着它们吸收特定波长的光，并在这样做的过程中改变其结构，从而改变其性质，例如在这种情况下的光的折射率。”
要将染料切换回具有相应性质的先前结构，需要不同波长的光。物理学家Isabelle Staude解释道：“我们的系统的特殊之处在于，折射率的变化会影响涂有这种聚合物的超表面的光学特性。”
即使与之前已知的类似系统相比，所实现的变化也惊人地显著。这位物理学家总结道：“因为聚合物根据染料的不同表现出不同的吸收，所以各种效应可以很好地相互分离或组合。”
不寻常的身体行为除了这个有希望的结果外，该团队还做出了一个令人惊讶的发现。Schacher阐述道：“在我们的工作中，我们分别使用了两种不同的染料，每种染料都应用于超表面。这证实了这种效果。”。“然而，当混合两种可切换的聚合物时，会产生额外的影响，”他报告说。“我们怀疑这两种不同的染料分子相互作用，但目前还不能确定。”需要进一步的研究来阐明这种有趣的行为
尽管这些可切换表面的主要重点是演示基本原理，但研究小组可以设想几种应用。研究人员表示：“由于这些表面可以通过光在不同的性质状态之间切换，传感器技术是一个自然的应用领域。”
还可以想象，这种可切换表面可以用于光学数据处理。Schacher说：“当然，如果这些组件可以用于光学神经网络，我们的团队会很高兴，例如，它可以像现在的电子人工智能一样处理图像信息。”
“然而，由于这种类型的数据处理是基于光而非电子的，因此它比传统的基于计算机的人工智能更节能、更快。”