Het concept van een perfecte lens die onberispelijke en onberispelijke beelden kan produceren, is al eeuwenlang de heilige graal van lensmakers. in 1873, een Duitse natuurkundige en optische wetenschapper met de naam Ernst Abbe ontdekte de diffractielimiet van de microscoop. Met andere woorden, hij ontdekte dat conventionele lenzen in wezen niet in staat zijn om alle details van een bepaald beeld vast te leggen. Vanaf dat moment, er zijn talloze vorderingen op dit gebied geweest om afbeeldingen te produceren die een hogere resolutie lijken te hebben dan toegestaan ​​door diffractiebeperkte optica.

In 2000, Professor Sir John B. Pendry van Imperial College London - de John Pendry die miljoenen Harry Potter-fans over de hele wereld verleidde met de mogelijkheid van een echte onzichtbaarheidsmantel - stelde een methode voor om een ​​lens te maken met een theoretisch perfecte focus. De resolutie van elk optisch beeldvormingssysteem heeft een maximale limiet vanwege diffractie, maar Pendry's theoretische perfecte lens zou zijn gemaakt van metamaterialen (materialen die zijn ontworpen om eigenschappen te hebben die niet in de natuur voorkomen) om verder te gaan dan de diffractielimiet van conventionele lenzen. Het overwinnen van deze resolutielimiet van conventionele optica zou de wetenschap en technologie van optische beeldvorming naar gebieden kunnen stuwen die ooit alleen door gewone Dreuzels werden gedroomd.

Wetenschappers over de hele wereld hebben sindsdien gepoogd om beeldvorming met superresolutie te bereiken die de fijnste details vastlegt in verdwijnende golven die anders verloren zouden gaan met conventionele lenzen. Hyperlenzen zijn apparaten met een superresolutie die verstrooide, verdwijnende golven omzetten in voortplantende golven om het beeld in het verre veld te projecteren. Recente experimenten die zich richten op een enkele hyperlens gemaakt van een anisotroop metamateriaal met een hyperbolische dispersie, hebben subdiffractiebeeldvorming in het verre veld in realtime aangetoond. Echter, dergelijke apparaten worden beperkt door een extreem klein observatiegebied dat bijgevolg een nauwkeurige positionering van het onderwerp vereist. Een hyperlens-array wordt als een oplossing beschouwd, maar de fabricage van een dergelijke array zou buitengewoon moeilijk en onbetaalbaar zijn met bestaande nanofabricagetechnologieën.

Onderzoek uitgevoerd door het team van professor Junsuk Rho van de afdeling Werktuigbouwkunde en de afdeling Chemische Technologie van de Pohang University of Science and Technology in samenwerking met het onderzoeksteam van de Korea University heeft een grote bijdrage geleverd aan het overwinnen van dit obstakel door een schaalbaar en betrouwbaar fabricageproces aan te tonen van een grootschalig hyperlensapparaat op basis van directe patroonoverdrachtstechnieken. Deze prestatie is gepubliceerd in het wereldberoemde Wetenschappelijke rapporten .

Het team loste de belangrijkste beperkingen van eerdere fabricagemethoden van hyperlens-apparaten op door middel van nano-imprint-lithografie. Gebaseerd op een eenvoudig patroonoverdrachtproces, het team was in staat om gemakkelijk een perfect grootschalig hyperlensapparaat te fabriceren op een gerepliceerde hexagonale reeks halfrondsubstraat, direct bedrukt en met een patroon overgebracht vanuit de mastermatrijs, gevolgd door metaal-diëlektrische meerlaagse afzetting door elektronenstraalverdamping. Het is aangetoond dat deze hyperlens-array van 5 cm x 5 cm subdiffractiekenmerken tot 160 nm oplost onder zichtbaar licht met een golflengte van 410 nm.

Professor Rho verwacht dat de nieuwe, kosteneffectieve fabricagemethode van het onderzoeksteam kan worden gebruikt om praktische verre veld- en realtime beeldvormingsapparaten met superresolutie te verspreiden die op grote schaal kunnen worden gebruikt in de optica, biologie, medische wetenschap, nanotechnologie, en andere gerelateerde interdisciplinaire gebieden.