通过光学显微镜，我们能够清晰地观察到病毒和细菌的形状，但却无法生成具有超高分辨率的彩色图像。这就是我们在浏览这类图片时，全部都是黑白照片的原因，仿佛回到了80年前。

        主要原因是，在衍射极限内，无法通过光学显微镜获得病毒和细菌的高分辨率图像。研究表明，当整个光谱中出现负折射时，就可以超出衍射极限，生成超高分辨率的图像。

        最近，韩国浦项科技大学的研究团队研发出了一种超级镜头。该镜头是基于垂直双曲超材料（一种可以自由控制光线的材料）的一种超级镜头，可以实现负折射。这种负折射在天然材料中是不存在的。

        有了这种使用双曲超材料的超级镜头，我们终于可以看到细菌和病毒真正长的是什么样子，而不再只是黑白照，相信那将是一个非常具有色彩冲击性的画面。

垂直双曲超材料（vHMM）

        但是，整个研究过程比不是像说的这么简单。从理论上来说，垂直双曲超材料产生负折射的范围可以在较宽的宽带范围内。实际上，由于在制造工艺上存在很大的难度，当使用金属和介电材料交替堆叠构建水平双曲超材料时，只能在很窄的宽带范围内实现负折射。

        浦项科技大学的研究团队将主要的研究方向放在了可能出现负折射的最大层厚度，与双曲超材料的性能之间存在什么关系。为此，该研究团队通过传统纳米加工设备，设计制造出了双曲超材料。

        通过实验，在450nm至550nm的100nm宽带内，通过传统纳米加工设备制造的双曲超材料出现了负折射。由于传统纳米加工设备的局限性，该研究团队从一开始设定的宽带范围就是100nm。因此，必须要对制造双曲超材料的设备和方法进行改进，才能实现理论上的整个可见光谱较宽宽带负折射。

垂直双曲超材料（vHMM）制造方法

        虽然这项研究并没有实现可见光谱范围内较宽带宽的负折射，但证实了厚度与双曲超材料之间的关系，并提出了设计和制造垂直双曲超材料的方法。这表明，随着制造工艺的突破，自然光谱宽带负折射终将实现。该项研究还有一个重大意义：这是从1968年苏联数学家维克多预测负折射以来，首次在实验中发现自然光谱负折射。

        未来，这种垂直双曲超材料将用于超宽带、超高分辨率薄膜镜头和超高分辨率全彩光学显微镜。