Активные метаповерхности, оптические свойства которых можно регулировать после изготовления, за последние годы стали исследуемой областью. Однако на сегодняшний день предпринимаемые усилия все еще сталкиваются с серьезными ограничениями производительности в диапазоне настройки, оптическом качестве и эффективности, особенно для немеханических устройств.

Инженеры из Массачусетского технологического института разработали адаптивные «металинзы», которые смогут обеспечить более эффективную фокусировку объективов камер, микроскопов, телескопов и прочих систем визуализации без использования громоздких приводных механизмов.

Прозрачные стёкла с двумя преломляющими свет полированными поверхностями лежат в основе большинства оптических систем на протяжении многих столетий. Степень вогнутости или выпуклости поверхностей линз позволяет видеть всевозможные объекты, начиная от крошечной клетки и заканчивая далёкой-далёкой галактикой. Впрочем, для получения чёткого изображения объектов любых масштабов приходится прибегать к физическому перемещению линзы при помощи дополнительных механизмов, которые занимают немало места и утяжеляют устройства, будь то камера, микроскоп или телескоп.

Исследователи выгравировали поверхность материала крошечными структурами с точным рисунком, которые работают вместе как метаповерхность, уникальным образом преломляя или отражая свет. При изменении свойств материала соответственно изменяется и оптическая функция метаповерхности.

В этом случае, когда материал имеет комнатную температуру, метаповерхность фокусирует свет для создания четкого изображения объекта на определенном расстоянии. После нагрева материала его атомная структура изменяется, и в ответ метаповерхность перенаправляет свет, чтобы сфокусироваться на более удаленном объекте. Таким образом, новая активная металинза может настраивать фокус без необходимости использования громоздких механических элементов.