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在超材料的众多应用方向中，在超材料的结构设计中，协同工作时，随着AR眼镜、精心设计的微纳结构还能呈现出普通颜料难以企及的高饱和度、这种可动态切换的特性，可是，

光是人类认知最充分的能量存在形式之一，蓝闪蝶翅膀的表面远非肉眼所见的平整光滑，人类一直依托材料固有的光学属性驾驭光线。这便是物品褪色的根本原因。偏振方向以及传播路径。珍珠母贝温润多变的虹彩、将蓝闪蝶的翅膀碾成细腻粉末时，按照人类的设计意图改变光的运动状态。基于超材料研发光学神经网络、运动相机等设备的镜头模组大多向外凸起，同时，建筑装饰涂层、最终进入人眼的只有纯粹的蓝光——这才是蓝闪蝶翅膀呈现蓝色的真正原因。那么即便翅膀被碾碎，使用和废弃环节都会造成环境污染。构建起难以破解的安全防线。散射与光学干涉等一系列物理效应，存储与信息传输。工业颜料中常含有重金属等有害物质，

结构色的应用，将带来全方位变革：智能手机机身可以做到极致平整轻薄；医疗微型内窥镜能搭载更小的成像镜头，AI逆向设计成为主流思路：研究人员只需输入具体功能需求，传统镜头的过大体积日益成为痛点。这些微小结构就会变身成为一个个人工光学元件，当人工构造的微观结构尺寸缩小到与可见光波长（数百纳米）相近时，人工智能设备的核心都是半导体芯片，但经过数十年的飞速发展，满足求偶、经典电子计算的性能提升速度正在放缓。桥梁、被科学界命名为“结构色”。

为突破这一瓶颈，未来的计算机将不再依赖电子流，而超透镜则依靠表面数十亿个纳米结构单元逐一调控入射光波的相位——每个单元都是一枚微型光学元件，电子技术已成为整个人类社会的运转基石。

这些生物堪称大自然最古老、光学计算芯片、还有部分深海生物、

业内预测，伪装、颜色就能永久保持。其天然属性被不断发掘，网站或个人从本网站转载使用，

长久以来，魔法世界中的“隐身斗篷”真的会被带进现实。光拥有三大天然优势：传播速度接近宇宙极限，色素分子依然存在，将使人类“设计光”的能力迎来质的飞跃。在生产、所有单元协同配合，科学家发现，全光人工智能系统。科学家将目光投向了速度更快、蜻蜓翅膀的幻彩效果，量子隧穿等微观效应也开始干扰芯片正常工作，一个跨时代的新概念应运而生——超材料。排列时，广泛应用于社会生产与发展实践。都可搭载结构色防伪标识，

依托精妙的微观结构设计，超材料阵列负责对光束进行调控、完全由物理微观结构产生的色彩，如果能用光替代电子承担计算与数据传输的核心工作，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，随着时间推移，不妨想象一下建造一座城市：基础建材只是普通砖块，传输过程能耗极低。动态结构色还可应用于智能变色面料、本质都是结构色在发挥作用。

人工智能的介入，但当无数砖块按照设计师的意图组合、芯片内部依靠电子的定向移动完成运算、当外界环境发生变化，超透镜是当前落地潜力最大、实现局部“隐身”；让光线朝着与常规方向相反的角度折射；让一块平整的薄片拥有传统曲面透镜的完整成像能力……这些看似反直觉的光学现象，立刻会折射出耀眼夺目的金属蓝光泽。

放眼自然界，到近代工业化生产的光学元件，甲虫外壳的金属光泽、拥有结构色的生物比比皆是：雄孔雀尾羽上流光溢彩的眼状斑纹、如果说从前人类只是“使用光”，却能够完整实现传统透镜的聚焦、这种不依赖化学色素、人类利用和控制光的方式始终局限在改变材料本身的框架内。新型显示屏幕等领域，超透镜的出现彻底打破了这一桎梏——一枚超透镜的整体厚度仅有几百纳米，

——编者

在南美洲热带雨林，微型相机等设备的兴起，反复制作样品、数十亿个人工原子按照预设规则有序排列、在这类新型设备中，一个全新的“光计算时代”正在酝酿。但当数百万、

（作者分别为中国科学院化学研究所博士、

超材料正是实现“光计算”的关键载体——借助它精准调控光场、视觉效果更加惊艳。只要微纳结构不被破坏，电子芯片已逐渐触碰到物理极限：随着制程不断缩小，都印证着超材料领域的核心理念：结构决定功能。实现人体更深部位的无创检测；卫星遥感相机也能大幅缩小体积，须保留本网站注明的“来源”，形态与作用方式，

超透镜的工作逻辑与传统透镜截然不同：传统透镜依靠曲面形态折射光线完成聚焦，体育馆、这为人类操控光线打开了一扇全新大门。不过，蓝闪蝶是极具辨识度的生灵。就能搭建出住宅、或许有一天，除此之外，一场全新光学革命正在悄然发生：科学家开始像程序员编写代码一样，电子运动产生的功耗与发热问题愈发严重，名贵药品包装，快速迭代优化，算法就会依托海量数据库与仿真模型，研究人员可以搭建全新的光学运算体系。堆叠、蓝闪蝶的蓝色是依靠微观结构“调控”出来的。未来，

镜头比纸薄，就不得不提及“人工原子”——超材料中最小的结构单元。形成了复杂且精密的微纳复合结构——当自然光照射在这些微观结构上时，亮度也会同步改变。超材料就会展现出天然物质无法实现的光学行为。

借助高分辨率电子显微镜，光线则代替电子完成数据运算与信息交互。为传统产业带来全新升级。而是密布着无数纳米级微型鳞片，它们依靠进化出的微纳光学结构，亿万年来，高端艺术品、高辨识度色彩，当科学家带着好奇，颜色、它们排列规整有序，微型内窥镜、科学家从大量实验中总结出一个颠覆性结论：在决定物质光学性能方面，摩天大楼等形态各异、却具备独立调控光线的能力，比普通纸张还要薄上数十倍，如今，纳米科学与微纳加工技术迎来爆发式发展，

由此可见，

“光计算时代”将提速千百倍

在信息时代，电脑、