盡管不是第一個用聲音操縱光的解決方案，但它比傳統方法更小，更實用，功能更強大

（中國AI網 2025年08月04日）當你把光擠進一個狹小的空間時，它會出現意想不到的表現方式。在一項研究，斯坦福大學材的一支團隊描述了他們利用聲音操縱光的新方法：通過將光線限制在只有數納米寬的間隙內，研究人員能夠精確地控制光的顏色和強度。

這一發現可能會在對虛擬現實顯示和3D全息圖像等領域產生廣泛的影響。

盡管不是第一個用聲音操縱光的解決方案，但它比傳統方法更小，更實用，功能更強大。從工程的角度來看，聲波非常具有吸引力，因為它們可以非常快地振動，每秒數十億次。

遺憾的是，聲波產生的原子位移非常小，大約比光的波長小1000倍。所以，聲光設備必須更大、更厚才能放大聲音的微小效果，而這對于今天的納米級世界來說過于巨大。研究人員指出：“在光學領域，大等于慢。”

團隊提出的新設備看似簡單：一個薄薄的金鏡之上覆蓋著一層只有數納米厚的橡膠硅基聚合物。研究小組可以制造出所需厚度的硅樹脂層——在2到10納米之間。相比之下，光的波長從頭到尾幾乎是500納米。

然后，研究人員在硅膠之上沉積一組100納米的金納米顆粒。納米顆粒像金色的沙灘球一樣漂浮在鏡面海床之上的聚合物海洋。納米粒子和鏡聚集光，并聚焦在硅樹脂之間，從而將光縮小到納米級。

在側面，他們安裝了一種特殊的超聲波揚聲器，并以每秒近10億次的速度發送高頻聲波。高頻聲波沿著納米粒子下面的金鏡表面沖浪。這種有彈性的聚合物就像彈簧一樣，隨著聲波的經過，納米顆粒上下擺動，它會拉伸和壓縮。

然后研究人員將光線照射到系統中。光壓縮到金納米粒子和金薄膜之間的振蕩間隙中。間隙的大小變化僅為數個原子的寬度，但這足以對光產生巨大的影響。

間隙的大小決定了每個納米粒子共振光的顏色。研究人員可以通過調制聲波來控制間隙，從而控制每個粒子的顏色和強度。

新設備的卓越可調性、小尺寸和效率可以改變任何商業領域。展望未來，你可以想象超薄顯示器，或者小得多的新型全息虛擬現實頭顯等等。

相關論文：Acoustic wave modulation of gap plasmon cavities

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv1728

他們總結道：“當我們能夠如此有效和動態地控制光線時。我們可以用光做任何我們想做的事情——全息、光束控制、3D顯示——任何事情。”